Установка для испытания на прочность группы образцов Советский патент 1988 года по МПК G01N3/34 E21C39/00 

4

со

05

Изобретение относится к испытательной технике, к установкам для испытания на прочность группы взаимодействующих образцов материалов, в частности горных пород, при циклическом воздействии нагрузки и поверхностно-активньЕх ве1цеств (ПАВ).

Цель изобретения - расширение технологических возможностей установки путем обеспечения энергообмена при циклическом воздействии механической нагрузки и поверхностно-активного вещества.

На чертеже показана схема установки для испытания на прочность группы образцов.

Установка содержит корпус , вал 2, установленный в корпусе 1 в горизонтальном положении с возможностью вращения, привод 3 вращения, соединенный с валом 2, емкость 4 с поверхностно-активным веществом, размещенную в корпусе 1 под валом 2, колеса 5-8, последовательно установленные на валу 2 и частично погруженные в емкость 4, захваты 9 для образцов 10, закрепленные на колесах 5-8, упругий элемент 11 для статического нагружения образцов 10 с винтовым приводом 12, установленным в корпусе 1, упоры 13 для изменения угла наклона колес 6 и 7 относительно оси вала 2 в виде вилок с роликами 14 и 15 и средство для изменения положения упоров 13 в виде винта 16.

Крайнее колесо 5, из числа последовательно установленных колес 5-8, жестко соединено с валом 2, второе крайнее колесо 8 установлено с возможностью перемещения вдоль вала 2 и контактирув с упругим элементом 11, а промежуточные колеса 6 и 7 уста новлены на валу 2 посредством щарниров 17 с возможностью изменения угла наклона относительно оси вала 2 и перемещения вдоль вала и контактируют с роликами 14 и 15 упоров 13. Захваты 9 размещены на колесах 5--8 так, что общие оси каждой пары захватов 9 параллельны оси вала 2 и при повороте колес 5-8 обеспечивается погружение образцов 10 в поверхностно-активное вещество в емкости 4.

Установка работает следующим образом.

Вран1ением винтового привода 12 деформируют упругий элемент 11 и создают на группе испытуемых образцов ;0 усилие, равное нагрузке нагружающей системы. При этом на упругом элементе 11 накапливается энергия, равная заданной энергии нагружающей системы. Винтами 16 смещают упоры 13 с роликами 14 и 15 и изменяют наклоны поверхностей колес 6 и 7 к оси вала 2. При этом часть образцов 10 деформируется дополнительно, часть образцов 10 частично разгружается в зависимости от направления перемещения упоров 13 и от расположения захватов 9 на поверхностях колес 5-8. Включают привод 3 вращения и вал 2 вместе с колесами 5-8 и захватами 9 с образца.ми 10 приходит во вращение. При поворотах колес 5-8 наклон плоскостей колес 6 и 7 к оси вала 2 не изменяется и образцы 10, описывая окружности вокруг оси вала 2, циклически деформируются с частотой, определенной скоростью 5 вращения вала 2. При этом образцы 10 циклически погружаются в емкость 4 с поверхностно-активным веществом (ПАВ). Каждый из образцов 10 погружается в вещество при определенной осевой деформации, величина и знак которой зависят от

расположения образцов 10 между колесами 5-8. Совместное .действие механической нагрузки и ПАВ вызывают разрущение образцов 0. В момент разрушения образцов 10 реализуется энергия системы путем

дополнительного осевого смещения колес 5- 8 и поворота колес 6 и 7 относительно упоров 13. Исследуется характер разруще- ния образцов 10, глубина проникновения ПАВ в обломки образцов iO.

Распределение дефор.маций по образцам

0 10 в группе регулируется изменением положения пар захватов 9 относительно оси вращения вала 2.

Изобретение позволяет исследовать влияние на прочностные свойства образцов тверг дых тел воздействия механической нагрузки совместно с поверхностно-активными веществами при циклическом воздействии обоих факторов. Поскольку ПАВ воздействует на образцы, находящиеся при различной по величине и знаку осевой дефор0 мации, то проводимые исследования могут использоваться для поиска способов продления долговечности элементов силовых конструкций.

Формула изобретения

Установка для испытания на прочность группы образцов, содержащая корпус, размещенные в нем колеса, захваты для образцов, закрепленные на колесах, привод вращения и упругий элемент для статического нагружения с нриводом, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей установки путем обеспечения энергообмена при циклическом воздействии механической нагрузки и поверхностно-активного вещества, она снабжена валом, установленным в корпусе в горизонтальном положении, соединенным с приводом вращения и колесом, упорами для изменения угла наклона колес, установленными на корпусе с возможностью изменения положения, и емкостью с поверхностно-активным веществом, установленной под валом, при этом колеса последовательно размещены на валу и частично погружены в емкость, одно из крайних колес жестко соединено с валом, другое крайнее колесо установлено с возможностью перемещения вдоль вала и контактирует с упругим элементом, промежуточные колеса установлены с возможностью перемепюния вдо.пь вала и

1436006 34

возможностью изменения угла наклона к оси размещены на колесах так, что общая ось вала и контактируют с упорами, а захваты каждой пары захватов параллельна оси вала.

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для испытаний на прочность группы взаимодействующих образцов материалов. Цель изобретения - расширение технол. возможностей установки путем обеспечения энергообмена при циклическом воздействии механической нагрузки и поверхностно-активного вещества (ПАВ). В корпусе 1 установки расположен вал (В) 2 с приводом 3 вращения. На В 2 установлены колеса (К) 5-8, частично погруженные в емкость 4 с ПАВ. При этом К 5 жестко закреплено на В 2, а К 8 установлено с возможностью осевого перемещения и связано с упругим элементом 11. Установленные с возможностью осевого перемещения К 6, 7 связаны с упорами для изменения угла наклона К 6, 7 относительно оси В 2. Захваты 9 для образцов 10 размещены на боковых поверхностях К 5-8. Общая ось каждой пары захватов 9 параллельна оси В 2. Винтовым приводом 12 деформируют упругий элемент 11 и создают усилие сжатия на образцах 10. Перемещением упоров изменяют наклон К 6, 7. В зависимости от положения относительно оси В 2 образцы 10 получают различные по знаку изменения нагрузки. При включении привода 3 и вращении В 2 с К 5-8 образцы 10 циклически деформируются и погружаются в емкость 4 с ПАВ с частотой вращения В 2. Совместное действие механической нагрузки и ПАВ вызывает разрушение образцов 10. При деформациях и разрушении происходит перераспределение нагрузок за счет смещения К 6-8 и наклона К 6, 7. 1 ил. S (Л