Установка для исследования физико-механических свойств материалов Советский патент 1988 года по МПК G01N3/08 E21C39/00 

1

i Изобретение относится к ительной технике, в частности новкам для исследования физинических свойств материалов, Числе образцов горньп пород, ханической -нагрузкой.

Цель изобретения - расшир технологических возможностей новки путем приложения к отд /част ам по длине образца дотельной нагрузки, направленн различными углами к осевой н

На чертеже показана схема ки для исследования физико-м сих свойств материалов.

Установка содержит корпус йоложенные в нем измерительны 1)ы 2, 3 и 4 для исследования образца 5, захваты 6 и 7 для да 5, механизм осевого нагруж выполненный в виде пары разме

корпусе 1 гидроцилиндров 8 стороннего действия, связанны захватами 6 и 7, и механизм д

:ального нагружения образца 5, вы- тголненный в виде вращательной пары л виде звеньев 9 и 10, концы которых соединены шарниром 11, нагружающего

лемента 12j установленного на шар

пире t1 вращательной пары, и двух приводов 13 перемещения, установленных в корпусе 1 соосно друг другу и параллельно захватам 6 и 7.

Приводы 13 перемещения выполнены II виде гидроцилиндров 14 с поршнями д вустороннего действия, шарнирно сое д иненными со свободными концами зве- Чьев 9 и 10.

Образец 5 размещается на столе 15 котором выполнены отверстия для доступа к образцу 5 измерительных Йриборов 2, 3 и 4, Нагружающий эле- |Jeнт 12 имеет сферический , наконечник Ч фиксируется на шарнире 11 гайкой 1б,.что позволяет изменять угол наклона оси наконечника к оси образца 5 Установка содержит также источник 17 Давления, связанный с гидроцилиндрами 8 и 14.

Установка работает следующим об- 1 1азом.

Включают источник 17 давления и «осредством гидроцилиндров 8 и зах- Ватов 6 и 7 нагружают образец 5 с)севой сжимающей или растягивакяцей нагрузкой. После достижения заданной «севой нагрузки приступают к пригру- зйению образца 5, для чего используют

гидроцилиндры 14. Для выбора места приложения дополнительной нагрузки синхронно перемещают концы звеньев 9 и 10 вращательной пары в направлении выбранной точки нагружения, при этом нагружающий элемент 12 перемещается параллельно поверхности образца 5. После перемещения нагружающего элемента-12-к точке пригружения образца 5 режимы подачи жидкости в полости гидроцилиндров 14 изменяют так что концы звеньев 9 и 10 переме15

20

25

30

35

JQ

5

0

5

щаются с разными скоростями. Так, для нагружения поверхности образца 5 в направлении, перпендикулярном оси захватов 6 и 7, концы звеньев 9 и 10 перемещают навстречу друг другу с равными скоростями. При зтом угол между звеньями 9 и 10 уменьшается с равными угловыми скоростями с двух сторон относительно биссектрисы угла, нагружающий элемент 12 перемещается - перпендикулярно оси захватов 6 и 7 и по достижении им поверхности образца 5 под углом к оси захватов 6 и 7 скорость перемещения одного из звеньев 9 и 10 вращательной пары уменьшают, в результате чего нагружающий элемент 12 перемещается к поверхности образца 5 и вдоль нее и нагружает образец 5 усилием, направленным под углом к осевой нагрузке. Для уменьшения угла пригрузки концы звеньев 9 и 10 перемещают в одном направлении, но то звено, в направлении которого происходит перемещение, .имеет меньшую скорость. Для нагружения образца 5 пригрузкой, перемещающейся по поверхности образца, после достижения заданного уровня пригрузки . сближением концов звеньев 9 и 10 производят синхронное перемещение концов звеньев 9 и 10 в направлении перемещения пригрузки. Во всех случаях приборами 2, 3 и 4 производят систематическое определение физических характеристик материала образца 5 в измеряемых точках. При необходимости изменяют величину осевой нагрузки и ее знак. В результате исследуют закономерности изменения характеристик материала от величины и характера пригружения образца, нагруженного осевым усилием.

При выполнении пригружений под острь ми углами изменяют направление оси нагружающего элемента 12, ориентируя ее вдоль направления пригрузки

с помощью гайки 16. Форма нагружающего элемента 12 зависит от конкретных задач исследований и выбирается в соответствии с формой пригружающего элемента в натуре. ;

Таким образом, изобретение позволяет исследовать закономерности изменения физико-механических характеристик материала при сложном рас- пределении механической нагрузки по его объему. Такие исследования могут в частности, служить для выявления зависимостей, по которьм можно в шахтных условиях определять величины нагрузок в зонах повышенного горного давления, направления действия этих нагрузок, глубину их распространения в массиве и вид очага пригружения, что необходимо для решения многих практических задач горной механики.

Формула изобретения

1. Установка для исследования фи- зико-механических свойств материалов содержащая корпус, захв.аты для образца, механизм.осевого нагружения, размещеннмй в корпусе и связанный с захватами, и измерительные приборы для исследования образца, установленные на корпусе, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей установки путем приложения к отдельным участкам по длине образца дополнительной нагрузки, направленной под различньгми углами к осевой нагрузке, она снабжена механизмом для локального нагружения образца, вьтолненным в виде вращательной пары в виде двух звеньев, концы которых соединены шарниром, нагружающего элемента, установленного на шарнире вращательной пары, и двух приводов перемещения, установленных в корпусе соосно и параллельно захватам, при этом свободные концы звеньев шарнирно соединены с приводами перемещения.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что, приводы перемещения выполнены в виде гидроцилиндров с поршнями двустороннего действия.

Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения - расширение технологических возможностей установки путем приложения к отдельным участкам по длине образца дополнительной нагрузки, направленной под различными углами к осевой нагрузке. Для этого установка имеет механизм для локального нагружения образца 5, выполненный в виде вращательной пары двух звеньев 9, 10, концы которых соединены шарниром, нагружающего злемента 12, установленного на шарнире 11, и двух приводов 13 перемещения, размещенных в корпусе 1 со- осно и параллельно захватам 6 и 7 образца. Свободные концы звеньев 9 и 10 шарнирно соединены с приводами 13. Последние выполнены в вид,е гидроцилиндров 14 с поршнями двустороннего действия. При выполнении пригружений под острыми углами изменяют напряжение оси элемента 12, ориентируя ее вдоль направления пригрузки. Форма элемента .12 зависит от задач исследования и выбирается в соответствии с формой пригружающего элемента в натуре. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 77 / 1 (Л 4 1чЭ 05 ю 00 00 fS 8