Установка для ударных испытаний материалов Советский патент 1988 года по МПК G01M7/08 

с:

4;.

QA

(35

$аш

I

новка имеет два плунжера (П) 8 и 10, источник 17 газа с запорным краном 16, двухступеучатый-ЦИЛИНДР 4, П 8 меньшего диаметра - включает ограничитель хода 9. В меньшей полости 5 цилиндра 4 установлен П 8 и в ней выполнен канал 14 для связи с атмосферой. Полость 6 цилиндра 4 большего диаметра соединена с источником 17. Установка имеет захваты 11 и 2 для образца 13 испытуемого материала, за

крепленные на обращенных друг к другу торцах П 8 и 10. В канале 14 установлена заглутка 15, а в П 8 выполнен канал 18 для соединения полостей 5 и 6. Давление на торцы образца 13 создается П 8 и 10, а на боковута его поверхность - газом. Оба эти режима используются, когда разрушение массива в динаьшческом режиме происходит после резких приращений давления газа. I з.п. ф-лы, I ил.

Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обеспечения возможности ударного разрушения сжатием образца, испытуемого материала, предварительно деформируемого ударньм растяжением и боковым обжатием. Для этого уста

1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для ударных испытаний образцов матери алов, преимущественно горных пород,

Цель изобретения - расширеьше технологических возможностей установки путем обеспечения возможности ударного разрушения сжатием образца испытуемого материала, предварительно дефор мированного ударным растяжением и боковым обжатием.

На чертеже представлена схема установки для ударных испытаний материалов.

Установка содержит основание 1,, смонтированные на нем наковальню 2 и вертикальные направляющие 3 с установленным в них сбрасываемым грузом, выполненным в виде двухступенчатого цилиндра 4 с полостью 5 меньшего диаметра и полостью 6 большего диаметра. На вертикальных направляющих 3 закреплен механизм 7 подъема и фикса ции сбрасьшаемого груза, В полости 5 меньшего диаметра установлен плунжер В с ограничителем 9 ход а, а в полости 6 большего диаметра - плунжер 10, оди из торцов которого обращен в сторону наковальни 2. На обращенных друг к другу торцах плунжеров 8 и 10 закреплены соответственно захваты 11 и 12 для образца 13 испытуемого материала,, В полости 5 меньшего диаметра для связи с атмосферой выполнен канал 14, в котором установлена заглушка 15, а полость 6 большего диаметра соединена через запорный кран 16 с источником

.

р

Q

0

5

5

17 газа, закрепленным на вертикаль- ,ных направляющих 3. В плунжере 8 малого диаметра выполнен канал 18 с заглушкой 19, соединяющий полость 5 малого диаметра с полостью 6 большего диаметра.

Установка работает следун)щим образом ,

Для выполнения испытаний в режиме, ударного разрушения сжатием образца 13 испытуемого материала, предварительно деформированного ударньЕ-i растяжением с боковым ударным обжатием газовой средой, вывертывают заглушку 15 из канала 14 связи полости 5 с атмосферой и завертывают заглушку 19 канала 18. Через кран 16 заполняют полость б большего диаметра газом из источника 7, закрывают кран 16 и отсоединяют источник 17 от цилиндра 4. Приводят в действие механизм 7 подъема и фиксации груза и сбрасывают цилиндр 4. При соударении плyIC cepa 10 с наковальней 2 плунжер 10 вдвигается в полость 6 цилиндра 4 и перемещает образец 13 с захватами 11 и 12 и плунжером 8 относительно цихшндра 4. При этом в полости 6 возникает давление заполняющего ее газа и создается боковое обжатие образца 13 газовой средой. Дачлением газа плунжер В выталкивается в направлении движения и создается растягивающая нагрузка на образце 13, К моменту касания ограничителем 9 хода торца полости 6 боковое обжатие и растягивающая нагрузка на образце 13 имеют максимальные

значения, В момент срабатывания ограничителя 9 хода плунжер 8 прекращает движение и происходит разрушегше образца 13 энергией падающего цилиндра 4, продолжающего перемещение относительно плунжера 10,

Для выполнения испытаний в режиме ударного разрушения сжатием образца 13, предварительно деформиро- ванного ударным всесторонним обжатием газовой средой, завертывают заглушку 15 и отвертывают заглушку 9, В остальном работа установки аналогична работе по предыдущему режиму. При перемещении плунжера 10 относительно цилиндра 4 в полостях 6 и 5 создается равное давление газовой среды, создающее всестороннее обжатие образца 13. После срабатывания ограничителя 9 хода образец 13 разрушается окончательно сжимающей ударной нагрузкой.

Изменяя положение ограничителя 9 хода на плунжере 8, изменяют длину хода плунжера 8 до осевого разрушения образца. 13 сжатием и изменяют тем самым величины предварительного растягивающего и обжимающего-усилий: с ростом хода плунжера 8 указанные усилия возрастают. При выполнении первого режима торцы образца 13 зажаты в захватах 11 и 12 и боковому обжатию газом подвергаются только боковые поверхности образца 13, Для доступа газа к торцовым поверхностям образца 13 в захватах 11 и 12 высверливают отверстия, а образец 13 в захватах 11 и 12 зажимают по боковой поверхности При работе но втором режиме образец 13 в захватах 11 и 12 не зажимают, захваты 11 и 12 лишь центрируют положение образца 13 поэтому.обжатие образца 13 газом может быть всесторонним при открытых торцах образца т-ши боксзым при закрытых торцах образца, когда давление на торцы образца создается плунжерами 8 и lOj а на боковую поверхность образца - газом,

В исходном положении плу5океры 8 и 10 в цилиндре 4 удерживаются трением их уплотнительных колец 20 и 21 о стенки цилиндра 4. Силу удара регулируют высотой сброса щглиндра 4, так же, как и скорость нагр окения,Дл повьшения мощности установки используют дополнительные грузы (не пока

заны), прикрепляемые к гидроцилиндру 4,

Технические преимт,тдества предлагаемой установки состоят в следующем. Установка имеет более широкие технологические возможности, чем известные установки ударного нагружения сбрасываемым грузом. Так, установка обеспечивает испытание при двух новых для этих установок режимах - ударного разрушения сжатием после предварительного ударного нагружения растя- жением и боковым обжатием и ударного разрушения после предварительного всестороннего обжатия, причем обжатие выполняется в газовой среде без применения установок для создания газового давления. Оба эти режима имеют большой практический интерес в проблеме борьбы с горным 1 ударами и вне-, запными выбросами, когда разрушение массива в динамическом режиме происходит после резких.приращений давле- Ш1я газа.

30

Формула и.зобретения

1, Установка для ударных испытаний материалов, содержащая основание, смонтированные на нем наковальню и

вертикальные направляющие с установленным в 1ШХ сбрасываемым грузом в виде цилиндра с плунжером, один из торцов которого обращен в сторону наковальни, захваты для образца испытуемого материала и механизм подъема и фиксащ-ш сбрасываемого груза, закрепленный на вертикальных направляю- галх, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей установки путем обеспечения возможности ударного разрушения сжатием образца испытуемого материала, предварительно деформированного ударным растяжением и боковым

обжатием, она снабжена дополнительным плунжером меньшего диаметра с ограничителем хода и источником газа с запорным краном, при этом цилиндр вы- полнен двухступенчатьЕм, а дополнительный плутшер установлен в его полости меньшего диаметра, в которой вьтолнен канал для связи с атмосферой, полость цилиндра большего диамет- ра соединена с источником газа, а sax514360016

ваты для образца испытуемого материа- заглушкой, установленной в канале ла закреплены на обращенных друг к связи полости меньшего диаметра ци- другу торцах плунжеров.линдра с атмосферой, а в плунжере

2. Установка поп.1,отлича g меньшего диаметра выполнен канал для ю щ а я с я тем, что она снабжена соединения полостей цилиндра.