Стенд для ударных испытаний материалов Советский патент 1988 года по МПК G01N3/30 E21C39/00 G01M7/08 

(Л

ч

4ib 00 N9 4

стенда путем испытаний образцов на сжатие с изгибом до заданных деформаций изгиба. На установленных на основании 1 вертикальных направляющих 2 размещены платформы (П) 3 и 4. При этом П 3 выполнена в форме -клина, а на обращенной к П 3 стороне П 4 выполнена ответная клиновая выемка 5. На П 4 закреплен сбрасываемый груз 14. Прикрепленные к П 3 и 4 гибкие тяги 13 и 12 намотаны на барабаны Ш и 1I. Сжатие и изгиб образца 8 обеспечивается захватом 6, установленным на П 4, и захватом 7, выполненным со сферической поверхностью для взаимодействия с клиновой поверхностью П 3. Величина деформации изгиба образца 8 регулируется перемещением захвата 6 винтом 18. Для нагружения сжатием дополнительного образца 17 на П 4 установлены дополнительные захваты 15, и 16. Ось захватов 15 и 16 перпендикулярна направлению перемещения П 4. Величина деформации сжатия образца 17 регулируется перемещением захватов 15 и 16 винтом 19. При сбрасывании груза 14 тяги 12, сматываясь с барабанов 10, раскручивают барабан П. Наматывакяцаяся на барабан 11 тяга 13 перемещает П 3 вверх навстречу П 4. При соударении П 3 и 4 захваты 7 и 15 скользят по клиновой поверхности П 3 и деформируют образец 8 сжатием с изгибом, а образец 17 - сжатием. После заданного времени П 3 и 4 разъединяют и возвращают в исходное положение. Скорость сближения П 3 и 4 регулируется соотношением диаметров барабанов 10 и П. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности образцов горных пород, при ударном наг- ружении, Цель изобретения - расширение технологических возможностей

1

Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности к устройствам для ударных испытаний образцов материалов, в том числе, образцов горных пород.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей стенда путем испытаний образцов на сжатие с изгибом до заданных деформаций изгиба, а также проведение испытаний на сжатие до заданных деформаций.

На чертеже показана схема стенда для ударных испытаний материалов.

Стенд содержит основание 1 с вертикальными направляющими 2, установ- ленные на последних платформы 3 и 4, из которых платформа 3 выполнена в форме клина, а на обращенной к платформе 3 стороне платформы 4 выполнена ответная клиновая выемка 5, захва ты 6 и 7 для образца 8 и привод для вторичного разгона платформ 3 и 4, включающий двигатель 9, связанные с ним барабаны 10 и 11 с намотанными на них гибкими тягами 12 и 13 и груз 14 прикрепленный к платформе 4 и соединенный с гибкими тягами 12.

Тяга 13 прикреплена к платформе 3 Клиновые поверхности платформ 3 и 4

выполнены самотормозящимися. Захват 6 установлен на платформе 4, а соос- ный ему захват 7 имеет ударную сферическую поверхность, предназначенную для взаимодействия с клиновой поверхностью платформы 3.

Установка содержит также дополнительные захваты 15 и 16 для сжатия дополнительного образца 17. Захваты 15 и 16 установлены на платформе 4 так, что их ось перпендикулярна направлению перемещения платформ 3 и 4. Установленные на платформе 4 винты 18 и 19 служат, соответственно, для задания величины деформации изгиба образца 8 и величины деформации сжатия образца 17. Отверстие 20 в грузе 14 предназначено для выпрессов- ки платформы 3 из клиновой выемки 5 платформы 4.

Стенд работает следующим образом.

Сбрасывают груз 14 вместе с платформой 4. Тяги 12 сматываются с бара банов 10 и вращают барабан 11, на ко- торый наматывается тяга 13. Последняя перемещает платформу 3 вверх навстречу платформе 4. При соударении платформ 3 и 4 захват 7 скользит по клиновой поверхности платформы 3, .отклоняется от вертикальной траектории движения и деформирует образец 8 изгибом. Захват 15 скользит по клиновой поверхности платформы 3 и деформирует образец 17 сжатием.

После вхождейия клиновой поверхности платформы 3 в выемку 5 платформы 4 сближение- платформ 3 и 4 прекращается. Усилия со стороны захватов 7 и 15 направлены перпендикулярно направлению перемещения платформ 3 и 4. Эти усилия исключают взаимный отскок платформ 3 и 4 по причине упр угого восстановления образцов 8 и 17.

Образцы 8 я 17 находятся под постоянными заданными деформациями. С момента достижения заданных деформаций ведут регистрацию изменения усилий изгиба и сжатия на образце 8 и сжатия на образце J7. После выхода кривых релаксации напряжений на наклонный или горизонтальный участок (в зависимости от задач испытаний), разъединяют платформы 3 и 4, прикла- 25 соосно друг друга на одной из платдывая для этого усилие к платформе 3 через отверстие 20 с помощью приспособления для выпрессовки (не показано) , и двигателем 9 возвращают платформы 3 и 4 в исходное положение. Вращением винтов 18 и 19 перемещают захваты 6 и 7, 15 и 16 образцов 8 и 17 и изменяют величины задаваемых деформаций изгиба и сжатия соответственно для образцов 8 и 17..Повторяют опыт для новых значений величин деформаций образцов 8 и 17. Дпя изменения скоростей взаимного сближения платформ 3 и 4 изменяют соот- нощения диаметров барабанов 10 и 11, чем достигают изменение ,скоростей движения образца перед ударом, деформирования образцов и исследуют тем самым роль инерционных сил торможения движения образца в формировании релаксахцюнной активности и прочностных показателей материала образцов. Скорости движения платформ 3 и 4 и мощность установки регулируют изменением веса груза 14. Угол конусное- 50 дения испытаний на сжатие до заданти платформы 3 не превьппает 6 .

Предлагаемое изобретение позволяет проводить исследования нового тиНИИ при ударном деформировании перемещающегося образца. Такие испытания образца на изгиб со сжатием или на сжатие при различных скоростях движения образца перед достижением заданных деформаций достаточно точно соответствуют условиям нагружения элементов массива при обрушениях

0 (кровли, почвы выработок). Поэтому результаты определений релаксационной активности пород в различных условиях нагружения позволяют определять запасы упругой энергии в масси5 ве, которые могут реализоваться в форме горных ударов.

Формула изобретения

0 1 Стенд для ударных испытаний материалов, содержащий основание, две параллельно установленные подвижные платформы, захваты для образца испытуемого материала, установленные

форм со стороны, обращенной к другой платформе, причем один из захватов закреплен на платформе, а второй выполнен с ударной поверхностью для

взаимодействия с второй платформой, и привод ДПЯ встреч- ного разгона платформ, включаю-- щий барабаны с намотанными на них .- гибкими тягами, связанными с платфор мами, и сбрасываемый груз, со.единен- ный с тягами, отличающий- с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей стенда путем испытаний образцов на сжатие с

изгибом до заданных деформаций изгиба, одна из платформ выполнена в форме клина, а на обращенной к клину стороне другой платформы выполнена ответная клиновая выемка, при этом

клиновые поверхности выполнены самотормозящимися, а ударная поверхность захвата выполнена сферической.

2. Стенд ПОП.1, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью провеных деформаций, он снабжен дополнительной парой захватов, установленных на платформе так, что их ось перпендикулярна направлению перемещения