Установка для физико-механических исследований материалов

 

Изобретение относится к технике испытаний и предназначено для испытаний образцов горных пород, связньк грунтов, строительных и других материалов npfi деформации их механическим усилием. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей установки путем неравномерного и неоднозначного деформи- V рования образца по его длине и увеличение доступа к поверхности испытуемого образца (ИО). Для зтого . средство передачи усилия на кольцевые захваты (КЗ) 2 выполнено в виде расположенных по окружности параллельно оси КЗ 2 и на равных угловых расстояниях от нее трех валс)в (в). Исходя из условия обеспечения заданного закона распределения деформаций по длине ИО 3 на ведомом В 12 и ведущих В по их длине установлены ;г / / / го г 3 IS 9 II

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 01 N 3/08

ВСЕСОlAÇF È

13, ...,13 и","БЛИОТЕЫ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4h

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3790045/22-03 (22) 08.09.84 (46) 15.03.86 ° Бюл. 9 10 (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследова.тельский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72 ) Е.В. Лодус (53) 620.172 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .

У 530222, кл. G 01 И 3/08, 1972. (54)УСТАНОВКА ДЛЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ МАТЕРИАЛОВ (57)Изобретение относится к технике испытаний и предназначено для испытаний образцов горных пород, связных грунтов, строительных и других

„„SU„„1218314 А материалов прн деформации их механическим усилием. Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей установки путем нерав номерного и неоднозначного деформи, рования образца по его длине и увеличение доступа к поверхности испытуемого образца (ИО). Для этого . средство передачи усилия на кольцевые захваты (КЗ) 2 выполнено в виде расположенных по окружности параллельно оси КЗ 2 и на равных угловых расстояниях от нее трех валов (В).

Исходя из условия обеспечения заданного закона распределения деформаций по длине ИО 3 на ведомом В 12 и ведущих В по их длине установлены

1218314

15 катки 9, 10, 11 и 13 с профилирован ными торцами. В 12 связан с нагружающим приспособлением и соединен с приводом 17 его вращения через червячную пару. Вращение В 12 через

К3 2 передается на другие В. На боковых поверхностях ИО 3 закреплены

КЗ 2 так, что контактирующие с ними катки расклинивают их при перемеИзобретение относится к технике испытаний материалов, в частности к установкам для деформирования испытуемого образца при проведении физико-механических исследований.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей уста.новки путем неравномерного и неоднозначного деформирования образца по его длине и расширения доступа к поверхности образца.

На фиг. 1 показана установка для физико-механических исследований материалов; на фиг. 2 — разрез А-А иа фиг. 1. !

Установка содержит корпус 1, захваты, выполненные в виде колец 2 для закрепления на поверхности исследуемого образца 3, нагружающее приспособление, выполненное в виде подвижной в направлении, перпендикулярном оси колец 2 траверсы 4, винта 5, соединенного с траверсой 4, гайки 6, установленной неподвижно в осевом направлении и взаимодействующей с винтом 5 и соединенного с гайкой 6 через реверсивный редуктор

7 двигателя 8, и средство передачи усилия от нагружающего приспособления на кольца 2, состоящее из катков

9 -11, укрепленных на ведущем валу

12, и катков 13, укрепленных на ведомых валах 14 и 15 так, что в плоскости каждого катка на ведущем валу

12 Расположены точно такие же катки 35 на ведомых валах 14 и 15. Ведущий вал 12 соединен с подвижной траверсой 4 консолями 16 и приводится во вращение от двигателя 17 через чер-, вячную пару с удлиненным винтом 18

/ щении В 12, При смещении КЗ 2 в раз. личных направлениях ИО 3 испытывают деформацию сжатия или растяжеиия.

Неравномерно нагруженный таким образом ИО 3 имеет полностью открытые торцы и всесторонне доступные боковые поверхности,На них.расположены измерительныеорганы 20для регистрации доступныхим параметрон.2ил.

2 и шестерней 19. Вокруг исследуемого образца 3 расположены измерительные органы 20 и орудия исследований, например буровая штанга 21. Валы 12, 14 и 15 расположены параллельно оси колец 2 по окружности на равных угло. вых расстояниях от оси колец 2. Торцовые поверхности катков 9, 10, 11 и 13 контактируют с кольцами 2 и спрофилированы по требованию заданного закона нагружения образца 3.

Катки и кольца размещены по длине образца 3, исходя из заданного закона распределения деформаций по длине образца.

Установка работает следующим образом.

Включают двигатель 17 через редуктор, винт,18 и шестерню 19 вращают вал 12 вместе с катками 9-11.

Включают двигатель. 8 и через редуктор 7, гайку 6 и винт 5 перемещают траверсу 4 вместе с вращающимся валом 12 в направлении колец 2, опирающихся на катки 13 валов 14 и 15.

При соприкосновении катков 9 — 11 с кольцами 2 последние приходят во вращение и вращают катки 13 на ведомых валах 14 и 15. С этого момента перемещение вала 12 в направлении колец 2 приводит к расклиниванию колец 2 и их взаимному смеще нию. Смещение колец 2 приводит к деформированию образца 3, причем скорость смещения колец 2, т.е. скорость нагружения образца 3 определяется профилем торцов катков. Кольца 2 смещаются в различных направле12183

15

25

35

4-А!

Л7

Фиа t ниях. Пара колец, контактирующих с тремя одинаковыми катками, при сближении катков удаляется друг от друга, и часть образца 3, расположенная между этими парами колец, испытывает деформацию растяжения, Пара соседних колец каждо из которых соприкасается с соседними катками, сближается и заключенная между ними часть образца испытывает сжимающие деформации. С начала нагружения образца 3 измерительные органы 20 ведут регистрацию доступных им параметров. При достижении заданных деформаций двигатели Я и

17 выключают и приступают к другим физико-механическим испытаниям неравномерно и неравнозначно нагруженного образца 3, например осуществляют бурение штангой 21 отверстия вдоль оси образца. На этом этапе испытаний заданные деформации образца 3 поддерживаются расклинивающей силой со стороны катков 9, 10, 11 и 13 на кольца 2. При выполнении заданных измерений и операций включают двигатели 8 и 17

Г и возобновляют деформирование образца до следующего уровня деформаций, 1и так далее до разрушения образца.

При необходимости изменения параметров нагружения образца 3 заменяют размещенные на валах катки на новые и устанавливают их, а также кольца 2 по длине образца в .соответствии с выбранным распределением деформаций.

14 4

Формула изобретения

Установка для физико-механических исследований материалов, содержащая корпус, захваты для образца, средство передачи усилия с профилированными контактирующими поверхнос-. тями, взаимодействующее с захватами, и установленное на корпусе нагружающее приспособление для перемещения средства передачи усилия в направлении, перпендикулярном оси образца, отличающаяся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей установки путем неравномерного и неоднозначного деформирования образца по его длине и увеличения доступа к поверхI ности образца, она снабжена расположенными параллельно оси захватов тремя валами, взаимодействующими между собой посредством установленных на них и контактирующих с захватами катков, при этом один из валов имеет червячный привод вращения и связан с нагружающим приспособлением, все валы расположены по окружности на равных угловых расстояниях от оси захватов, а захваты выполнены в виде ряда закрепленных по поверхности образца колец, каждое из которых одновременно контактирует с торцовыми поверхностями размещенных на валах одинаковых катков, причем катки расположены по длине валов исходя из условия обеспечения заданного закона распределения де- формаций по длине образца.

ВНИИПИ Заказ 1128/53

Тираж 778 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4