Установка для ударных испытаний материалов на сжатие со сдвигом Советский патент 1987 года по МПК G01M7/08 

вертикальном направлении и раэмещсш- ную между грузом 1 и наковальней , На нижней стороне платформы 8 установлен ползун 9, который имеет возможность перемещаться перпендикулярно оси направляющей 3. На ползуне 9 закреплен щток 10, Захваты 5 и 6 выполнены в виде двух соосных втулок, контактирующих друг с другом торцовыми поверхностями, одна из которых соединена со штоком 10 с воз ожностью их относительного осевого перемещения, а отверстие другой втулки с нижней стороны заглушено. УстаЕЮВка содержит привод 12 вращения наковальни 4 вокруг вертикальной оси, совпадаюи1ей с

1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для Ударных испытаний материалов на сжатие со сдвигом.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей за счет регулирования распределения касательных напряжений.

На чертеже изображена предлагаемая установка, общий вид.

Установка содержит сбрасываемый груз 1, раму 2 с вертикальной направляющей 3 для груза 1, размещенную в нижней части рамы 2 наковальню 4 и захваты 5 и 6 для испытуемого образца 7.

Установка содержит также подвижную в вертикальном направлении платформу 8, размещенную между грузом 1 и наковальней 4, ползун 9, установленный с нижней стороны платформы 8 с возможностью перемещения перпендикулярно оси направляющей 3, щток 10, закрепленный на ползуне 9. Захваты 5 и 6 выполнены в виде двух соосных втулок, контактирующих одна с другой торцовыми поверхностями, одна из которых соединена со штоком 10 с возможностью их относительного осевого перемещения, при этом отверстие другой втулки с нижней стороны заглушено с помощью заглушки 11, Наковальня 4 выполнена в виде диска и связана с приводом 12 вращения наковальни 4

осью направляющей 3, Наковальня 4 разгоняется до заданной скорости, сбрасывается груз 1 и платформа ,8 перемещается в направлении наковальни Д Захват 6 взаимодействует с наковальней 4, шток 10 нагружает образец осевой нагрузкой. За счет силы трения между захватом 6 и наковальней 4 происходит относительное смещение захватов 5 и 6 и образец 7 нагружается дополнительно сдвигающе й нагрузкой. Доля вращательного и линейного сдвига, т.е. закон распределения касательных напряжений, определяется положением ползуна 9 на платформе 8. 1 ил.

вокруг вертикальной оси, согплдаюЩей с осью направляющей 3.

Платформа 8 соединена с направляющей 3 с помощью хвостовика 13 и подтянута к ней пружиной 14, Ползун 9 соединен с регулировочным винтом 15 для перемепгения его вдоль платформы 8, Захваты 5 и 6 находятся на штоке

9 в подвешенном состоянии, обеспечиваемом пружиной 16, и при этом не касаются поверхности наковальни 4, Наковальня 4 опирается на раму 2 через катки 17 и опорный подошпник 18. Для

подъема и сброса груза 1 имеется приспособление 19.

Установка работает следующим образом.

Включают привод 12 и разгоняют наковальню 4 до заданной скорости вра щения, которая определяется заданной скоростью роста срезающих деформаций. Сбрасывают груз 1 и наносят удар по

платформе 8. Под действием силы удара преодолевается сопротивление пружин 14 и платформа 8 перемещается в направлении наковальни 4, Захват 6 входит во взаимодействие своей торцовой

поверхностью с поверхностью вращающейся наковальни 4, при этом оба захвата 5 и 6 перемещаются относительно, щтока 10, так что захват 5 перемещается относительно штока 10 без вра-

щения. I

Перемещение штока 10 вдоль оси захвата 5 приводит к возникнове}шю на образце 7 осевой ударной нагрузки, которая через заглушку 1 1 переда- ется захвату 6 и прижимает его к по- .верхности наковальяи с усилием, обеспечивающим силу трения между торном захвата 6 и поверхностью наковальни 4, достаточную для смещения захвата 6 относительно захвата 5 по плоскости их контакта.

Характер смещения захвата 6 относительно захвата 5 зависит от расстояния оси захватов 5 и 6 от оси вра- щения наковальни 4, Если ось захватов 5 и 6 совпадает с осью вращения наковальни 4, захват 6 вовлекается наковальней 4 только во вращ.ательное движение, в результате чего образец ис- пытывает вращательный сдвиг. Если ось захватов 5 н 6 удалена от оси вращения наковальни 4, захват 6 со- верщает линейное перемещение с поворотом относительно захвата 5, в ре- зультате чего образец 7 нагружается одновременно линейным и вращательным сдвигами,

Чем больше расстояние от оси наковальни 4 до оси захватов 5 и 6, тем меньще поворот захвата 6 и больше его линейное смещение, т.е. тем {-геныне доля вращательного сдвига и больше доля линейного сдвига. При наибольщем расстоянии от оси вращения наковальни 4 получа от деформацию, близкую к чистому линейному сдвигу. Положение ползуна 9 регулируют винтом 15

Опыты проводят при различных соотношениях линейного и вращательного сдвигов,при различной ориентировке плоскостей напластования образца 7 относительно направления линейного сдвига, что достигается изменением расположения образца 7 в захватах 5 и 6, при различных соотношениях скоростей осевой и срезающих деформаций, что достигается изменением скорости вращения наковальни 4,

Образец 7 прикрепляют к внутренней поверхности втулок, например приклеивают, с таким расчетом, чтобы обеспечить контакт между втулками

ВНИИПИ Заказ 4040/36 Тираж 776 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

.

g Q 5

о

0

5

0

8Д7по TopHORiiiM поверхностям. и мощность ус 1 ановки зависят от задач испытаний, вн,ла испытуемого материала, размеров образца 7.

Установка имеет широкие возможности, позволяющие проводить испытаь ия на ударную осевук нагрузку и сдвиг, причем сдвиг двух -и пов - вращательный и линейный при различнь)4 соотношениях деформаций этих видов сдвигов, при различных соотношениях скоростей деформаций и осевой деформации. Для испытания материалов типа горных пород эти }зозможности установки имеют большое значение. Опыты с установкой позволяют определить энергоемкостт рлзру1;1ения слоистых ма- териало при рлзлггп-чых соотр ошениях дефорг гаций различных видов нагрузки.

Таким обрядом5 расширяются эксплуатационные возможности установки, так как она позг, рег З лировать распределение касательных напряжений.

Форм у л а и 3 о б р е т е н и я

Установка ;,:тя ударных испытаний материалов на сжатие со сдвигом, содержащая сбрасьтаемы груз, раму с вертикальной пдпрлр.ля ощей иля груза, размещенную в )п;:.1а:ей части рамы наковальню и зах-зйты д.17я испытуемого образца, о т л 11 ч а ю щ а я с я тем, что, с целью растпреи 1я эксплуатаци- онн)1х возможпосте: за счет регулирования распределен:); касательных напряжений, она снабжена подвижной в . вертикальном направлении платформой, размеще}5 юй eK,i;y г рузом и наковальней, ползуном, установленным с нижней стороны платформь с возможностью перемещения перпендикулярно оси направляющей, штоком, закрепленным на ползуне, пpивoдo i вра;цения наковальни вокруг вертикальной оси, совпадающей с осью направляюишйу а захваты выполнены в виде двух соосных втулок, контактирующих одна с другой торцовыми поверхностями, одна из которых соединена со штоком с возможностью их относительного осевого перемещения, при этом отверстие другой втулки с нижней стороны заглушено.

Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей. Установка содержит сбрасываемый груз 1, раму 2 с вертикальной направляющей 3 для груза 1, наковальню 4, захваты 5 и 6 для испытуемого образца 7. Установка содержит также платформу 8, подвижную в /f (Л со оо ел СХ5 4