Установка для прочностных испытаний группы образцов Советский патент 1988 года по МПК G01N3/36 E21C39/00 

1иайбу 12 и через муфту 23, винт 21 и пружины 10 перемещают Т 3 с ГЦ 5. Вращение шайбы 12 приводит к поочередному прнгружению образцов 7. При пригружении очередного образца 7 возрастает давление в

полости соответствующего ГЦ 5 и жидкость из этой полости вьЕтесняется в полость следующего ГЦ 5. Величина нагрузки на образце 7 обратно пропорциональна скорости перетекания через вентиль. 2 ил.

Изобретение относится к технике испытаний материалов, к испытаниям группы образцов, имитирующих, в частности, силовые конструкции шахтной крепи. Цель изобретения - расширение технол. возможностей установки путем обеспечения исследования энергообмена при дополнительном циклическом последовательном нагружении образ f. цов с различной интенсивностью нарастания нагрузки на каждом образце. На стойках 2 основания 1 размещены подвижная 3 и неподвижная 4 траверсы (Т). На Т 3 установлены гидроцилиндры (ГЦ) 5, штоки 6 которых соединены с активными захватами 8 для образцов 7. Накопитель энергии выполнен в виде пружин 10, расположенных между Т 3 и основанием 1. На Т 4 установлен кулачковый механизм с приводом 11 вращения. Кулачок выполнен в виде шайбы 12, расположенной под углом к поверхности Т 3 и связанной с пассивными захватами 9. Обратные клапаны с регулируемыми вентилями соединяют последовательно полости ГЦ 5, расположенные по окружности. Центр окружности совпадает с осью вращения шайбы I2. Направление перетекания жидкости через вентили совпадает с направлением вращения шайбы 12. Включением привода II через муфту 20 вращают ---i-jifiT ш (Л 4; оо О5 Риг 1

1

Изобретение относится к испытательной технике, к установкам для прочностных испытаний группы образцов при их циклическом нагружении и может использоваться при исследовании энергообмена между нагружающей системой и группой образцов, воспроизводящих, в частности, работу силовых конструкций, применяемых в горном деле.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей установки путем обеспечения исследования энергообмена при дополнительном циклическом последовательном нагружении образцов с различной интенсивностью нарастания нагрузки на каждом образце.

На фиг. 1 показана схема установки для прочностных испытаний группы образцов; на фиг. 2 - обратный клапан с регулируемым вентилем.

Установка содержит основание 1 со ками 2, иодр5ижную и неподвижную траверсы 3 и 4, установленные на стойках 2, гидроцилиндры 5 со njTOKaMH 6 по числу образцов 7, установленные па подвижной траверсе 3, активные захваты 8 для образцов 7, закрепленные ка штоках 6, пассивные захваты 9 для образцов 7, накопитель энергии в виде пружин 10, установленных между основанием 1 и подвижной траверсой 3, кулачковый механизм с приводом 11 вращения, кулачок которого выполнен в виде шайбы 12, установленной под углом к поверхности подвижной траверсы 3, обратные клапаны 13 с регулируемыми вентилями 14 и привод перемещения подвижной траверсы 3.

Гидроцилиндры 5 размещены на траверсе 3 по окружности с центром, совпадающим с осью вращения шайбы 12, и их полости последовательно соединены обратными панами 13, установленными так, что направление перетекания жидкости между полостями гидроцилиндров 5 совпадает с направлением вращения шайбы 12 и вентилями 14, обеспечивающи.ми регулирование скорости перетекания жидкости.

Шайба 12 взаимодействует с пассивными захватами 9 посредством платформы 15 с роликами 16, перекатывающимися по на- )авляюпгим 17 и предотвра цающими вра- Hieiine платфо)мь 15 вокруг оси найбы 12. Корггакт 11 айб1з1 12 с платформой 15 осу0

ществляется через ролики 18, а угол наклона шайбы 12 регулируется винтом 19. Шайба 12 связана с приводом И вращения через муфту 20. Привод перемещения травер- 5 сы 3 выполнен в виде винта 21, установленного в основании 1 и связанного через гайку 22 и муфту 23 с приводом 11 вращения. Под.жатие пружин 10 накопителя энергии производится винтами 24.

Установка работает следующим образом. Включают привод 11 вращения и через 1муфту 20 осуществляют вращение шайбы 12. Через муфту 23 вращают гайку 22 и перемещением винта 21 через пружины 10 накопителя энергии перемещают подвижную тра5 версу 3 вместе с размещенными на ней гидроцилиндрами 5. Перемещение подвижной траверсы 3 сопровождается увеличением общей нагрузки на образцах 7. Вращение шайбы 12 приводит к поочередному пригру- жению образцов 7. При пригружении очеред0 ного образца 7 в гидроцилиндре 5, на щто- ке 6 которого размещен данный образец 7, создается давление, приводящее к вытеснению жидкости из полости этого гидроцилиндра 5 со скоростью, заданной ско5 ростью перетекания жидкости через вентиль 14. При малой скорости перетекания жидкости на образце 7 создается большая нагрузка, при большой скорости перетекания жидкости в гидроцилиндре 5 создается малое давление, обуславливающее низкую

0 наибольшую нагрузку на образце 7. Нарас- таине и спад нагрузки регулируется индивидуально для каждого образца 7 вентилем 14, установленным на выходе соответствующего гидроцилиндра 5. Циклическое пригружение образцов 7 до различной величины, опреде5 ляемой различной интенсивностью роста нагрузок, приводит к разрушению образцов 7 с передачей энергии установки на разрушаемые образцы. Фиксируются нагрузки на образцах 7, приводящие образцы к разруше- нию. число циклов до разрушения, характер разруп ения группы образцов, порядок их разру иения. Для испытаний при неизменном обшем уровне нагрузки отключают муфту 23 и осуществляют испытания в усталостном режиме. Энергия системы концентри5 руется на пружинах 10, как и в предыду- П1. режиме. Для исследования энергооб.ме- ия при постепенном нарастании нагрузки

включают муфту 23 и выключают муфту 20. Запас энергии регулируется винтами 24 после вступления торца винта 21 в контакт с траверсой 3. Пределы изменения пригрузки регулируются изменением угла наклона шайбы 12 к оси вращения с помощью винта 19.

Изобретение позволяет исследовать энергообмен между нагружающей системой и группой образцов при циклическом пригру10

линдры со щтоками по числу образцов, установленные на подвижной траверсе, активные захваты для образцов, закрепленные на штоках гидроцилиндров, пассивные захваты, накопитель энергии в виде пружин, установленных между основанием и подвижной траверсой, и привод перемещения подвижной траверсы, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей установки путем обеспечения исслежении образцов, при постоянной или посте- дования энергообмена при дополнительном

пенно изменяющейся общей нагрузке и при различной интенсивности нарастания и спада нагрузки на каждом образце. Эти исследования воспроизводят работу силовых конструкций, используемых в горном деле, в 15 частности работу группы шахтных стоек в зоне ведения горных работ, и могут быть использованы при расчете параметров крепления горных выработок, при прогнозе характера разрушения выработок и выборе типа крепи для конкретного характера изменения нагрузки.

Формула изобретения

20

циклическом последовательном нагружении образцов с различной интенсивностью нарастания нагрузки на каждом образце, она снабжена установленным на неподвижной траверсе кулачковым механизмом с приводом вращения, кулачок которого выполнен в виде шайбы, расположенной под углом к поверхности подвижной траверсы и взаимодействующей с пассивными захватами, и обратными клапанами с регулируемыми вентилями, связывающими последовательно полости гидроцилиндров, при этом гидроцилиндры размещены на подвижной траверсе по окружности с центром, совпадающим с осью

вращения щайбы, а обратные клапаны Установка для прочностных испытаний 25 установлены так, что направление перете- группы образцов, содержащая основание со кания жидкости между полостями гидроци- стойками, подвижную и неподвижную тра- линдров совпадает с направлением враще- версы, установленные на стойках, гидроци-ния шайбы.

линдры со щтоками по числу образцов, установленные на подвижной траверсе, активные захваты для образцов, закрепленные на штоках гидроцилиндров, пассивные захваты, накопитель энергии в виде пружин, установленных между основанием и подвижной траверсой, и привод перемещения подвижной траверсы, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей установки путем обеспечения исследования энергообмена при дополнительном

5

0

циклическом последовательном нагружении образцов с различной интенсивностью нарастания нагрузки на каждом образце, она снабжена установленным на неподвижной траверсе кулачковым механизмом с приводом вращения, кулачок которого выполнен в виде шайбы, расположенной под углом к поверхности подвижной траверсы и взаимодействующей с пассивными захватами, и обратными клапанами с регулируемыми вентилями, связывающими последовательно полости гидроцилиндров, при этом гидроцилиндры размещены на подвижной траверсе по окружности с центром, совпадающим с осью

и,г.2