Установка для ударных испытаний материалов Советский патент 1988 года по МПК G01N3/32 E21C39/00 

5

20

Oi

05

ю

Изобретение относится к испытательной texHHKe, к установкам для ударных испытаний образцов материалов, в частности Горных пород.

Цель изобретения - расширение эксплуа- Тационных возможностей установки путем Обеспечения испытаний при нанесении че- )едую1цихся ударов по двум направлениям.

На чертеже показана схема установки для ударных испытаний материалов. ; Установка содержит раму 1, размеш,ен- йые на ней вертикальные направляющие 2 для сбрасываемого груза 3, средство 4 для тодъема и сброса груза 3, основание 5, установленное на нижней части рамы 1 и пред- 1азначенное для размещения образца 6 ис- 1ытуемого материала, силопередающие эле- ленты 7 и 8 для размещения на поверхности |образца 6 по числу мест нагружения, допол- |нительные направляющие 9, установленные рна раме 1 под углом к направляющим 2 и с |возможностью изменения угла наклона с по- |мощью винтов 10, дополнительный груз 11, (установленный на направляющих 9 и связанный с HHMHf пружиной 12, гибкую тягу 13, Уединяющую грузы 3 и 11, систему блоков 14-16, охватываемых гибкой тягой 13, и колесо 17, закрепленное с эксцентриситетом на валу 18. Блок 15 установлен на колесе 17. |Вал 18 посредством червячной пары с винтом 19 связан со средством 4 для подъема 1И сброса груза 3, выполненным в виде ку- |лачкового механизма и включающим при- |вод 20 вращения.

; Установка работает следующим образом.

I Включают привод 20 и при определенном (повороте кулачка средства 4 для подъема и сброса груза 3 производят сброс последнего. 1Падение груза 3 через систему блоков 14- |16 и гибкую тягу 13 сообщается дополнитель- |ному грузу 11, что приводит его в движение is направлении силопередающего элемента 8. i Если колесо 17 к моменту удара находится в положении, в котором блок 15 осуществляет максимальный прогиб тяги 13 между блоками 14 и 16 (см. чертеж), то груз 11 первым достигает силопередающего элемента 8 и наносит удар по нему. Груз 3 при этом не доходит до силопередающего элемента 7 и удара по нему не наносит, повиснув на тяге 13.

Если же положение колеса 17 таково, что к моменту удара прогиб тяги 13 между блоками 14 и 16 минимален, то при падении груза 3 с исходного положения первым наносит удар груза 3 по элементу 7, а груз 11, не имея усилия, сообщаемого ему тягой 13 от падающего груза 3, останавливается, не доходя до элемента 8.

Движение по инерции груза 11 при горизонтальном положении направляющих 9 или при наклонном положении, когда удары направлены под острым углом друг к

o

5

0

5

0

5

0

5

0

5

другу, гасится пружиной 12, а когда угол между направлениями ударов тупой - гасится собственным весом груза 11.

Кинематическая связь между средством 4 для подъема и сброса груза 3 и колесом 17 подобрана так, что падения груза 3 происходят поочередно при максимальном и минимальном прогибах тяги 13 между блоками 14 и 16, что обеспечивает поочередное нанесение ударов падающим и дополнительным грузами 3 и 11 по соответствующим си- лопередающим элементам 7 и 8.

После каждого удара кулачок средства 4 поднимает груз 3 в исходное положение, пружина 12 возвращает груз 11 в исходное положение. Повторные чередующиеся удары приводят к постепенному подрастанию трещин в образце 6, расположенных в плоскостях, направленных под углом одна к другой, и к их слиянию с разрущением образца 6.

Следующий опыт проводят на образце 6, в котором инициирующие отверстия для размещения силопередающих элементов 7 и 8 направлены под другим углом. В соответствии с новым углом ориентируется направление удара дополнительным грузом 11. С этой целью вращением винтов 10 изменяют положение направляющих 9 над основанием 5 и угол наклона направляющих 9 к вертикальным направляющим 2. Силу удара регулируют весом грузов 3 и 11. Частота ударов регулируется скоростью вращения привода 20.

Силопередающие элементы 7 и 8 выполнены в форме клиньев, размещенных в инициирующих отверстиях в образце 6. Могут использоваться несколько силопередающих элементов одинаковой или различной длины, размещенных на одной поверхности и воспринимающих удар от одного соответствующего груза. Это позволяет усложнить картину сети трещин в соответствии с реальной моделью трещиноватости материала образца.

Использование предлагаемого изобретения позволяет проводить исследования распространения трещин, развивающихся в различных направлениях, их слияния и развития разрушения в слоистых материалах типа горных пород.

Формула изобретения

Установка для ударных испытаний материалов, содержащая раму с вертикальными направляющими, сбрасываемый груз, установленный на этих направляющих, средство для подъема и сброса груза, основание для размещения образца испытуемого материала, установленное на нижней части рамы, и силопередающие элементы для размещения на поверхности образца по числу мест нагружения, отличающаяся тем.

1406462

34

что, с Целью расширения эксплуатационныхгрузом, установленным на дополнительных

возможностей установки путем обеспече-направляющих, гибкой тягой, соединяющей

ния испытаний при нанесении чередующих-оба груза, системой блоков, охватываемых

ся ударов по двум направлениям, она снаб-гибкой тягой, и колесом с валом, кинематижена дополнительными направляющими, ус- чески связанным со средством для подъема

тановленными на раме под углом к верти-и сброса груза, при этом колесо закреплекальным направляющим и с возможностьюно на валу с эксцентриситетом, а один из

изменения угла наклона, дополнительнымблоков установлен на колесе.

Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей установки путем обеспечения испытаний при нанесении чередующихся ударов по двум направлениям. Для этого установка имеет дополнительные направляющие 9, установленные на раме 1 под углом к вертикальным направляющим 2 с возможностью изменения угла наклона. Установка имеет дополнительный груз 11, установленный на направляющих 9, и гибкую тягу 13, соединяющую грузы 3 и 11, систему блоков 14, 15, 16, охватываемых гибкой тягой 13, колесо 17, закрепленное с эксцентриситетом на валу 18, кинематически связанном со средством 4 для подъема и сброса груза 3. Блок 15 установлен на колесе 17. Установка имеет силопередающие, установленные в нижней части рамы 1, элементы 7 и 8 для размещения на поверхности образца 6 по числу мест нагружения. Можно использовать несколько элементов 7 и 8 одинаковой или различной длины, размещаемых на одной поверхности и воспринимающих удар от одного из соответствующих грузов 3 или 11. Это усложняет картину сети трещин в соответствии с реальной моделью трещиноватости образца 6. 1 ил. S сл