Установка для испытания образцов на трение при плоском напряженном состоянии Советский патент 1991 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов на трение при плоском напряженном состоянии в условиях статического и ударного сжатия- сдвига при подвижках, возникающих при выбросах и горных ударах.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний не только при уве- личивающемся, но и при уменьшающемся усилии обжатия образца, а также обеспечение испытаний не только при-ста- (гическом, но и при циклическом изменении усилия обжатия образца.

На чертеже изображена схема ус-

тановки, общий вид. i

Установка содержит основание 1,

установленные на нем под острым углом одна к другой две направляющие 2 и 3, два захвата 4 и 5 контробразцов 6 и 7, установленные на одной направляющей 2 с возможностью перемещения вдоль нее захват 8 образца 9, расположенный между захватами 4 и 5, толкатель 10, coeдиняющий захват 8 образца 9 с второй направляющей 3, груз 11, установленный на направляющей 2 с возможностью взаимодействия с одним из захватов 4 контробразца 6, силовую пружину 12, один конец которой связан с вторым захватом 5 контробраэца 7, связанный с толкателем 10 барабан 13, установленный с возможностью качения вдоль направляющей 3 при помощи колеса 14, установленного на оси барабана 13, и гибкую тягу 15, навитую на барабан 13, свободный конец которой связан с вторым концом силовой пружины 12.

Установка снабжена приспособлением (не показано) для изменения направления навивки гибкой тяги на барабан на противоположное. Связь первого конца силовой пружины 12 с вторым захватом 5 контробразца 7 может быть выполнена в виде колеса 16, установленного на втором захвате 5 контробразца 7 с возможностью качения по первой направляющей 2, диска 17, установленного на общей оси с колесом 16 и связанного с ним при помощи фиксатора 18, и пальца 19, эксцентрично закрепленного на диске 17 и соединенного с первым концом силовой пружины 12.

Фиксатор 18 выполнен электромагнитным. Груз сбрасывается при помощи лебедки 20.

Установка работает следующим образом.

Для испытаний при снижении нагрузки обжатия в исходном положении задают начальный натяг на пружине 12, а навивку конца тяги 15 на барабан 13 осуществляют в направлении, показанном на чертеже. Сбрасывают груз 11 с помощью лебедки 20 или опускают его плавно При перемещении груз 11 смещает захваты 4 и 5 вдоль направляющей 2, при этом тяга 10 перемещается по направляющей 3 и смещает захват 8 с перемещением образца 9 вдоль контробразцов 6 и 7. Сопротивление со стороны пружины 12 создает усилие поджатия контробраэца 6 к образцу 9 и контробразцу 7. При мере перемещения колесо 14 вращается вместе с барабаном 13, в результате чего тяга 15 скручивается с барабана 13 и уменьшает деформа

51

цию пружины 12 и усилие обжатия образца 9. При включенном фиксаторе 18 олесо 16 вращает диск 17 с пальцем 19, в результате чего происходит циклическое изменение деформации пружины 12 и нагрузки обжатия образца 9. При выключенном фиксаторе 18 диск 17 не вращается и палец 19 не изменяет натяга пружины 12.

Для испытаний при увеличении нагрузки обжатия образца 9 в исходном положении изменяют направление навивки тяги 15 на барабан 13. При вращении колеса 14 происходит намотка тяги 15 на барабан 13 с увеличени нагрузки на пружине 12, При циклическом нарастании усилия обжатия включают фиксатор 18.

Использование установки позволяет выполнять испытания на трение при новых режимах изменения условий нагр жения - при снижении или нарастании нагрузки обжатия в статическом или циклическом изменении нагрузки обжатия. Это рает возможность воспроизводить на установке более широкий круг условий реализации смещений элементов горного массива с целью определения энергозатрат на смещения в моменты протекания горных ударов и выбросов. Результаты исследований могут быть использованы при исследовании баланса энергии при ударах и выбросах в шахте.

Формула изобретения

1. Установка для испытания образцов на трение при плоском напряженном состоянии, содержащая основание, установленные на нем под острым уг10

15

09

0

5

0

5

0

14

лом одна к другой две направляющие, размещенные на одной из них с возможностью перемещения вдоль нее два захвата контробразцов, расположенный между ними эахват образца, толкатель, соединяющий захват образца с второй направляющей, груз, установленный на первой направляющей с возможностью взаимодействия с одним из захватов контробразца, силовую пружину, один конец которой связан с вторым захватом контробразца, барабан, связанный с толкателем и установленный с возможностью качения вдоль второй направляющей, и гибкую тягу, навитую на барабан, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения испытаний не только при увеличивающемся, но и при уменьшающемся усилии обжатия образца, она снабжена приспособлением для изменения направления навивки гмбкой тяги на барабан на противоположное, а свободный конец гибкой тяги связан с вторым концом силовой пружины.

2. Установка по п. 1, о т л и- чающаяс я тем, что, с целью обеспечения испытаний не чолько при статическом, но и при циклическом изменении усилия обжатия образца, связь первого конца силовой пружины с вторым захватом контробразца выполнена в виде колеса, установленного на втором захвате контробраэца с возможностью качения по первой направляющей, диска, установленного на общей оси с колесом и связанного с ним при помощи фиксатора, и пальца, эксцентрично закрепленного на диске и соединенного с первым концом силовой пружины.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов на трение при плоском напряженном состоянии. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний не только при увеличивающемся, но и при уменьшающемся усилии обжатия образца, а также обеспечение испытаний не только при ста