Установка для испытания стержневых образцов материалов на послойный срез Советский патент 1991 года по МПК G01N3/34 E21C39/00 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к испытаниям образцов материалов, преимущественно горных пород и грунтов, на прочностьо

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения испытания не только при постоянных, но и при переменных на- правлениях реза в плоскости поперечного сечения образца

На фиг01 представлена схема установки, вид сбоку; на фиг,2 - то же пид сверху.

Установка для испытания стержневых образцов материалов на послойный срез содержит основание- I и установленные на нем захват 2 в виде втулки, предназначенной для охватывания образца 3, механизм осевого перемещения образца во втулке, включающий приводной вал 4, соединенный с ним барабан 5, рейку 6 и фрикционную накладку 1% закрепленную на барабане 5 и предназначенную для периодического взаимодействия с рейкой 6, привод 8 барабана, связанный с приводным валом 4 посредством управляемой муфты 9 сцепления, механизм нагружшшя в виде резца 10, жестко связанного с барабаном 5, маховик 11, связанный с приводным валом 4 посредством второй управляемой муфты 12 смеще - ния, соосный первоггу второй захват 13 для конца образца 3, связанный с концом рейки 6, механизм вращения образца вокруг своей оси, выполненной в виде двух, имеющих пересекающиеся ПОД ПРЯМЫМ УГЛОМ ОСИ, КОНИЧеСКИХ

колес 14 и 15, первое из которых (14 закреплено на приводном валу 4, а ось второго колеса (15) парлллель- на оси захватов, второй фрикционной накладки 16, закрепленной на поверх- ности первого колеса 14 и предназначенной для периодического азаимодо,л- ствня с поверхностью второго колеса 15, прямозубого вала-шестерни 17, соединенного с вторым колесом 15 н установленного сооспо ему, и шестерни 18, установленной ьп конце рейки 6 соосно захв.чгам 2 и 13 и жеско связанной с захватом 13„ Кроме то го, установка снабжена тремя связанными одна с другой коническими шее- тернями 19-21, одна ir которых (1е) злкрепленя на конце приводного валя 4 соосно ему, вторая -0) связана

д

5

0 5 Q

0

5

0

с приводом 8 вращения барабана, третья (21) - с маховиком 11 и установг лена соосно ему, и двумя дополнительными управляемыми муфтами 22 и 23 сцепления, одна из которых (22) установлена между маховиком 11 и третьей конической шестерней (21), а другая (23) - между валом-шестерней 17 и соединенным с ним коническим колесом 15 с,

Установка работает следующим об- разом„

Включают привод 8 и через муфты 9 и 12 вращают вал 4 с колесом 14 и барабаном 5„ При повороте барабана резец 10 производит срез слоя образца 3, после чего накладка 7 взаимодействует с рейкой 6 и перемещает ее в осевом направлении вместе с шестерней 18, захватом 13 и образцом 3„ Одновременно накладка 16 взаимодействует с колесом 15 и через муфту 23 поворачивает вал-шестерню 17, в ре- зультате чего поворачивается шестерня 18 с захватом 13 и образцом 30 Последний совершает осевое перемещение на заданное расстояние, равное толщине срезаемого слоя, и поворот на угол, равный углу поворота направления реза. За время поворота резца изменяют при необходимости скорость вращения вала 4, и новый срез по новому направлению производят с новой скоростью среза

,Цля испытания при неизменном направлении реза выключают муфту 23, после чего шестерня 18 перемещается вдоль прямозубого вала-шестерни 17 без поворотов0

Для исследования энергопоглощения материалом образца выключают муфту 12 и посредством муфт 9 и 22 приводом разгоняю маховик 11 до заданной скорости вращения, при которой на маховике создается заданный запас энергии,. Затем выключают муфту 9 и включают муфту 12, после чего послойный срез происходит под действием запасенной маховиком энергии., Испытания проводят как при изменяющемся, так и ири постоянном направлении реза в плоскости поперечного сечения образца„

TojE piHy слоев среза регулируют длиной накладки 7, величину угла поворота направления реза - длиной накладки 1 b „

Изобретение относится к установкам для испытания стержневых образцов материалов на послойный срез и позволяет расширить функциональные возможности за счет обеспечения испытания не только при постоянных, но и при переменных направлениях реза в плоскости поперечного сечения обрач- ца„ На основании 1 установлены зaxil 22 ват 2 в виде втулки для образца 3, механизм нагружения в виде резца 10, жестко связанного с барабаном 5, механизм осевого перемещения образца во втулке в виде рейки 6, барабана 5 с фрикционной накладкой 7, предназначенной для периодического взаимодействия с рейкой 6, механизм поворота обрачца в виде захвата 13, закрепленного на шестерне 18, взаимодействующей с валом-шестерней 17, пары конических колес 14 и 15,и второй фрикционной накладки 16 на колесе 14, предназначенной для периодического взаимодействия с поверхностью колеса 15,поворота вала-шестерни 17, шестерни 18 с захватом 13 и образцом 3„ Таким образом, изменяют направление перемещения резца 10 в плоскости поперечного сечения образца 3, т0ес направление реза Перемещение образца во втулке производится рейкой 6„ 1 з.По ф-лы, 2 ил (Л оэ 00 ел о з