Установка для испытания образцов материалов на срез Советский патент 1988 года по МПК G01N3/24 E21C39/00 

с7. /ч,

7.

CZI;

S-)

J J

-Л

s

-)

J J

-/J

./7

(Л

|й со 4 со tsd

Фг.-f

рическим поверхностям предварительно нагруженных дискообразных образцов. На основании 1 установки смонтировано нагружающее приспособление 2 с подвижной 3 и неподвижной 4 травер- (Т). Между Т 3 и 4 установлены, два гидроцилиндра 5, 6 со штоками (Ш 7, 8, перпендикулярными оси Т 3. На Ш 7, 8 установлены захваты в виде пакетов 10, 11 для размещения между торцами последних испытываемого образца 9.Пакеты 10 и t1 состоят из концентричных, контактирующих друг с другом втулок (В) 12 и стержня 13 и соосны направлению перемещения Т Зо Количество В 12 и их диаметры в пакетах 10 и 11 одинаковы. Между Т 3 и каждой из В 12 и стержнем 13 пакета. 10

установлены сильфоны 16. Посредством нагружающего приспособления 2 через. Т 3 деформируют снльфоны 16,, Удаляют Ш 7 и 8 из пакетов 10 и 11. Стержень 13 и В 12 пакетов 10 и 11 поочередно смещаются в одном направлении и производят послойный срез образца 9 по цилиндрическим поверхностям с увеличивающимся диаметром поверхностей Для испытания на срез предварительно нагруженного пословно образца 9 после деформирования сильфонов 16 удаляют Ш 7 из пакета 10, тем самым нагружая послойно образец 9 и прижимая его к В 12 пакета 11. Удаляют Ш 8 из пакета 11 и осуществляют послойный срез образца 9. 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и м.б. использовано :в горном деле. Цель изобретения - расширение функциональных возможнос- ,тей установки путем обеспечения возможности испькгания на срез по цилинд

1

Изобретение относится к испытательной технике, к установкам для испытания образцов материалов на прочность при срезе и предназначено для испытания горных пород, грунтов и других слоистых материалов,

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения возможности не- |пытания на срез по цилиндрическим поверхностям предварительно нагру- |женных дискообразных образцов. ; На фиг.1 представлена схема уста- :НОНКИ; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Установка для испытания образцов материалов на срез содержит основание 1, на котором смонтированы нагружающее приспособление 2 с под- вижной траверсой 3 и неподвижная трверса 4. На основании 1 установлены гидроцилиндры 5 и 6, штоки 7 и 8 которых перпендикулярны оси подвижной траверсы 3..

Установка содержит захваты для образца 9, выполненные в врще пакетов 10 и 11, состоящих из концентричных, контактирующих друг с другом втулок 12 и стержня 13. Количе- ство втулок 12 и их диаметры в пакете 10 соответствуют количеству втулок 12 и их диаметрам в пакете 11.

Во втулках 12 и стержне 13 каждого из пакетов 10 и 11 выполнены сооные отверстия 14 и 15 соответственно В отверстия 14 пакета 10 установлен шток 7 гидроцилиндра 5, а в отверс- 1тия 15 пакета 11 шток 8 гидроцилиндра 6.

Между торцами пакетов 10 и 11 установлен испытуемьй образец 9 в форме диска, а между подвижной траверсой 3 и пакетом 10 установлены упругие злементы в виде сильфонов 16, причем 13 и каждая из втулок 12 пакета 10 соединены с отдельг

HbtM СИЛЬФОНОМ 16.

Пакет 10 имеет выполненное во втулках 12 и стержне 13 второе отверстие 17 для испытания цилиндрического образца (не показан). Нагружающее приспособление 2 и гидроцилиндры 5 и 6 гидравлически соединены с насосной станцией 18.

Установка работает следующим об- раз ом.

Включают насосную станцию 18 и через нагружающее приспособление 2 и подвижную траверсу 3 и деформируют сильфоны 16. Подают давление в гидроцилиндры 5 и 6 и удаляют штоки 7 и 8 из отверстий 14 и 15 стержней 13 и втулок 12 пакетов 10 и 11. Первыми освобождаются от поддержки штокоз 7 и 8 стержни 13 пакетов.10 и 11, которые под действием соответствующего сильфона 16 одновременно смещаются в одном направлении и производят

срез образца 9 по цилиндрической поверхности с диаметром, равным диаметру стержней 13. Следующий срез производят втулки 12 большего диаметра и так далее с участием всех втулок 12 пакетов 10 и 11. Осуществляется послойный срез образца 9 по цилиндрическим поверхностям с увеличивающимся диаметром поверхностей, Для испытаний на срез предварительно нагружер нг,го послойно образца 9 после деформирования сильфонов 16 приводят в действие гидроцилиндр

Для послойного среза по плоскостям, пересекающим плоскости спайности материала образца под одинаковыми углами, используют цилиндрический образец (не показан) и размещают его в отверстии 17 или в пространстве ме.жду пакетами 10 и 11 по диаметру втулок 12. В остальном испытания проводятся в прежнем порядке.

Расстояния между плоскостями раз- рушения задаются диаметрами втулок 12. Интервалы времени между актами среза задаются скоростью перемещения штоков 7 и 8 гидроцилиндров 5 и

На предлагаемой установке можно вьшолнять новый вид испытаний на послойньй срез, отличающийся тем, что поверхности среза представляют собой цилиндрические поверхности различных диаметров. При таком виде поверхности среза получают суммарную энергоемкость разрушения слоистого материала, поскольку площадки среза направлены под различными углами к

плоскостям наслоения материала образца. Такие определения дают более точные характеристики энергозатрат с на разрушение материала срезом, более точные характеристики несущей способности материала. Установка обеспечивает испытания при предварительной пригрузке образца сжимающим

0 усилием, используемым в дальнейшем для среза. Сжимающее усилие подготавливает материал образца к последующему срезу и частично изменяет параметры разрушения срезом, как это име5 ет место в реальных шахтных условиях обрушения кровли при посадке лавы.

Формула изобретения

0 Установка для испытания образцов материалов на срез, содержащая основание, смонтированное на нем нагружа- кщее приспособление,с подвижной и неподвижной траверсами, два гидро-

5 цилиндра со штоками, установленные на основании -между траве51сами перпендикулярно оси подвижной траверсы,захваты для образца с отверстиями, в ко- торых установлены штоки гидроцилинд0 ров, упругие элементы, установленшле между захватом и подвижной траверсой, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей установки путем обеспе

чения испытания на срез по цилиндри

ческим поверхностям предварительно нагруженных дискообразных образцов, захваты выполнены в виде двух состоящих из концентричных контактирую- пщх одна с другой втулок и стержня, пакетов для размещения между торцами последних испытуемого образца, причем каждый из захватов установлен на штоке отдельного гидроцилиндра соосно с направлением перемещения подвижной траверсы, а количество втулок и их диаметры в одном пакете соответствуют количеству втулок и их диаметрам во втором пакете, причем стержень и каждая из втулок одного из пакетов соединены с отдельным уп- ругим элементом.

7

0U2.2