Стенд для испытаний материалов на ударное сжатие Советский патент 1989 года по МПК G01M7/08 E21C39/00 G01N3/30 

ленные на основании 1, захват 7 для крепления образца 8, который установлен на нижней платформе 4, и устройство 9 дпя фиксации верхней платфор- мы 3, На промежуточной платформе 10, неподвижно установленной между верхней 3 и нижней А платформами, размещен дополнительный захват 11 дпя второго образца 12, который установлен со стороны, обращенной к верхней тат форме 3, с возможностью перемещения

навстречу верхней платформе 3 и взаимодействия с образцом 8 нижней платформы 4, Стенд имеет также ограничи тель 14 деформации, установле1шый между верхней 3 и промежуточной 10 платформами, устройство 15 дпя фиксации нижней платформы 4 в исходном положении и силовые пружины 16, через которые тяги 5 соединены с платформами 3 и 4. 1 ил.

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем исследования ударного взаимодействия между двумя образцами при предварительном ударном нагружении одного из них до заданной деформации. Стенд содержит верхнюю 3 и нижнюю 4 подвижные платформы, которые установлены на направляющих 2 с возможностью перемещения навстречу друг другу и соединены между собой посредством гибких тяг 5, огибающих барабаны 6, установленные на основании 1, захват 7 для крепления образца 8, который установлен на нижней платформе 4, и устройство 9 для фиксации верхней платформы 3. На промежуточной платформе 10, неподвижно установленной между верхней 3 и нижней 4 платформами, размещен дополнительный захват 11 для второго образца 12, который установлен со стороны, обращенной к верхней платформе 3, с возможностью перемещения навстречу верхней платформе 3 и взаимодействия с образцом 8 нижней платформы 4. Стенд имеет также ограничитель 14 деформации, установленный между верхней 3 и промежуточной 10 платформами, устройство 15 для фиксации нижней платформы 4 в исходном положении и силовые пружины 16, через которые тяги 5 соединены с платформами 3 и 4. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов горных пород и других материалов на ударную прочность.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей путем исследования ударного взаимо- действия между двумя образцами при предварительном ударном нагружении Одного из них до заданной деформации.

На чертеже представлена схема стенда для испытания материалов.

Стенд содержит основание 1 с тикальными направляюпщми 2, верхнюю 3 и нижнюю 4 подвижные платформы, которые установлены на направляющих 2 с возможностью перемещения навстре- чу одна другой и соединены между собой посредством гибких тяг 5, огибающих барабаны 6, установленные на основании 1, захват 7 дпя крепления образца В, установленный на нижней плат форме 4 со стороны, обращенной к верхней платформе 3, и устройство 9 для фиксации верхней платформы 3.

Установка снабжена промежуточной платформой 10, неподвижно установленной между верхней 3 и нижней 4 платформами, дополнительным захватом 11 дпя второго образца 12, установленным на промежуточной платформе 10 со сто- юны, обращенной к верхней платформе 3, с возможностью перемещения навстречу верхней платформе 3 и взаимодействия с образцом 8 нижней платформы 4 через промежуточньй элемент 13, огра- ничителем 14 деформации, установлен- ным между верхней и промежуточной 10 платформами, устройством 15 дпя фиксации нижней платформы 4 в исходном положении и силовыми пружинами

5

0

5 0

5 ,

0

16, через которые тяги 5 соединены с платформами 3 и 4. Груз 17 может бьп ь закреплен на верхней платформе 3 дпя увеличения энергии удара по образцам 12 через второй промежуточный элемент 18.

В платформах 3 и 10 выполнены отверстия 19 и 20 для прохода пружин 16 при их растяжении. Устройства 9 и 15 дпя фиксации платформ выполнены электромагнитными. Возможность смещения захвата 11 в направлении платформы 3 реализуется с помощью втулки 21 с заплечиками, размещеиными на платформе 10.

Стенд работает следующим образом.

Устройством 9 отпускают верхнюю тглатформу 3. Платформа 3 вместе с гру- грузом 17, падая, перемещается вниз по направляющим 2, наносит удар по образцу 12 и деформирует его до величины, заданной ограничителхсм 14 деформации. При падении платформы 3 тяги 5 растягивают пружины 16 и создают усилие на платформу 4° в направлении платформы 10. Ддя реализации ударного взаимодействия между образцами 8 и 12 устройством 15 освобождают платформу 4, которая под действием пружин 16 перемещается вверх, промежуточный элемент 13 взаимбдействует с втулкой 21 и через захват 11 догружает образец 12. Смещению образца 12 вверх пре- препятствуют платформа 3, упавшая на ограничитель 14, и груз 17 на платформе 3, При необходимости платформа 3 может быть зафиксирована устройством 9. В ходе исследования регистрируют диаграмму ударного деформирования образца 12 и диаграммы деформирования образцов 8 и 12 при ударном взаимодействии, а также характер разрушения

этих образцов. Опыты проводят при различных предварительных ударных деформациях образца 12, задаваемых ограничителем 14, и при различных

скоростях ударного взаимодействия, задаваемых величиной растяжения пружин 16 к моменту ударного нагружения образца 12 при различных интервалах Времени между этапами нагружения, что ю регулируется запаздыванием в срабатывании устройства 15 по отношению к устройству 9. Величину усилия натяжения пружин 16 регулируют изменением длины тяг 5, при укорочении которых пружины 16 предварительно деформируются, а также изменением их жесткости. Скорость ударного деформирования образца 12 регулируют весом груза 17. Регулировку параметров испытания проводят также изменением положения промежуточной платформы 10 по отношению к платформам 3 и 4; с приближением платформы 10 к нижней платформе 4 возрастают скорости деформирования образца 12 и скорость ударного взаимодействия образцов 8 и 12 за счет возрастания высоты падения плат2g

15

20

Стенд для испытаний материалов н ударное сжатие, содержащий основани с вертикальными направляющими, верх нюю и нижнюю платформы, которые уст новлены на направляющих с возможностью перемещения навстречу одна дру гой и соединены между собой посредс вом гибких тяг, огибающих барабаны, установленные на основании, захват для крепления образца, установленньм на нижней платформе со стороны, обр 2g щенной к верхней платформе, и устро ство для фиксации верхней платформы отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем исследования уда

формы 3 и величины растяжения пружин

, х- „ . т ,-, ного взаимодействия между двумя об16. Вес платформы 3 и груза 17 выбира-30 „,,,Г7,.

ют с расчетом обеспечения деформ1форазцами предварительном ударном нагружении одного из них до заданно деформации, он снабжен промежуточно платформой, неподвижно установленно между верхней и нижней платформами, дополнительным захватом для крепления второго образца, установленным промежуточной платформе со стороны, обращенной к верхней платформе с во можностью перемещения навстречу к не и взаимодействия с образцом, установ ленным на нижней платформе, ограничи телем деформации, установленным между верхней и промежуточной плат формами, устройством для фиксаци нижней платформы н исходном положени и силовыми пружинами, через которые тяги соединены с платформами.

вания пружин 16 и деформирования образца 12. Для предотвращения перемещения платформы 3 вверх при соударении образцов 8 и 12 используют устройство 9. I

С помощью стенда осуществляется такой вид ударного взаимодействия между образцами, при котором один из образцов предварительно деформируется ударным усилием до заданной величины. Этот вид взаимодействия позволяет исследовать энергообмен между ударно взаимодействующими образцами с нарастанием усилия в соответствии с усредненной диаграммой деформированного и недеформированного образцов.

Использование изобг етения позволяет исследовать особенность работы эле ментов массива горных пород при поступлении ударной волны со стороны кровли и почвы горных выработок, что позволит прогнозировать характер разрушения элементов массива, его ударную прочность при повторном ударном нагружении.

Формула изобретения

Стенд для испытаний материалов на ударное сжатие, содержащий основание с вертикальными направляющими, верхнюю и нижнюю платформы, которые установлены на направляющих с возможностью перемещения навстречу одна другой и соединены между собой посредством гибких тяг, огибающих барабаны, установленные на основании, захват для крепления образца, установленньм на нижней платформе со стороны, обра- g щенной к верхней платформе, и устройство для фиксации верхней платформы, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем исследования удар5

0

,,,Г7,.

разцами предварительном ударном нагружении одного из них до заданной деформации, он снабжен промежуточной платформой, неподвижно установленной между верхней и нижней платформами, дополнительным захватом для крепления второго образца, установленным на промежуточной платформе со стороны, обращенной к верхней платформе с возможностью перемещения навстречу к ней и взаимодействия с образцом, установленным на нижней платформе, ограничителем деформации, установленным между верхней и промежуточной платформами, устройством для фиксации нижней платформы н исходном положении и силовыми пружинами, через которые тяги соединены с платформами.