Установка для испытания на прочность образцов материалов

 

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для ист1тания образцов материалов при одноосном напряженном состоянии и изучения влияния наложения волн деформации на характер и параметры разрушения . Цель - расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения различных скоростей перемещения захватов при деформировании образца 9. Установка содержит корпус 1 и установленные на нем две горизонтальные штатформы (ЛЛ) 2 и 3, одна из которых соединена через редуктор с приводом вращения. Лри этом ПЛ 2 и 3 кинематически связаны между собой и вращаются в противоположных направлениях с различными скоростями. На ЛЛ 2 и 3 в плоскости вращения передвигается средство для перемещения захватов 7 и 8 образца 9. Оно выполнено в виде фрикционных колодок (ФК) 10, соединенных с гидроцилиндрами (ГЦ) 12, имеющими гидроприводы. Поршни ГЦ 12 связаны с втулками 13, установленными на осях 14, находящихся на ПЛ 2 и 3, которые имеют кольцевые бурты для взаимодействия с ФК 10. Последние шарнирно связаны с одним концом тяги 11, другой конец которой соединен с захватами 7 и 8. При включении привода ПЛ 2 и 3 разгоняются до заданных скоростей. Корпуса ГЦ 12 смещаются относительно их поршней и прижимают ФК 10 к буртам. В результате перемещаются тяги 11 и захваты 7 и 8, что приводит к деформированию образца 9. 2 ил. 2/ и Ю СО 00 СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

r1O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3965039/22-03 (22) 14. 10. 85 (46) 23.03.87. Бюл. Р 11 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.В. Лодус (53) 620.172.25(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И - 655926, кл. G 01 N 3/08, 1977. (54} УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА ПРОЧ.НОСТЬ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для испытания образцов материалов при одноосном напряженном состоянии и изучения влияния наложения волн деформации на характер и параметры разрушения. Цель — расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения различных скоростей перемещения захватов при деформировании образца 9. Установка содержит корпус 1 и установленные на нем две го(gg ь G 01 N 3/08//Е 21 С 39/00 ризонтальные платформы (ПЛ) 2 и 3, одна из которых соединена через редуктор с приводом вращения. При этом

ПЛ 2 и 3 кинематически связаны между собой и вращаются в противоположных направлениях с различными скоростями.

На ПЛ 2 и 3 в плоскости вращения передвигается средство для перемещения захватов 7 и 8 образца 9. Оно выполнено в виде фрикционных колодок (ФК} 10, соединенных с гидроцилиндрами (ГЦ) 12, имеющими гидроприводы.

Поршни ГЦ 12 связаны с втулками 13, установленными на осях 14, находящихся на ПЛ 2 и 3, которые имеют кольцевые бурты для взаимодействия с

ФК 10. Последние шарнирно связаны с одним концом тяги 11, другой конец которой соединен с захватами 7 и 8. (При включении привода ПЛ 2 и 3 разго" няются до заданных скоростей. Корпуса ГЦ 12 смещаются относительно их поршней и прижимают ФК 10 к буртам.

В результате перемещаются тяги 11 и захваты 7 и 8, что приводит к деформированию образца 9. 2 ил.

1298590

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испытаний образцов материалов (в том числе используемых в горном деле) при одноосном напряженном состоянии и изучении влияния наложения волн деформации на характер и параметры разрушения.

Цель изобретения — расширение

I функциональных возможностей установки путем обеспечения различных скоростей перемещения захватов при деформировании образца.

На фиг. 1 показана установка для испытания на прочность образцов материалов, вид сверху; на фиг. 2 то же, вид сбоку.

Установка содержит корпус 1, установленные на нем с возможностью вращения первую и дополнительную

20 горизонтальные платформы 2 и 3, выполненные с кольцевыми буртами 4, привод 5 вращения, соединенный с платформой 2 через редуктор 6, захватЬ 7 и 8 для образца 9 и средство перемещения захватов 7 и 8, выполненное в виде фрикционных колодок 10, установленных на платформах 2 и 3 с возможностью перемещения в их плоскостях вращения, тяг 11, шарнирно прикрепленных к фрикционным колодкам 10 и соединенных с захватами 7 и 8, гидроцилиндров 12, корпуса которых соединены с фрикционными колодками 10, втулок 13, установленных с возможностью вращения на осях 14 платформ 2 и 3 и соединенных с поршнями 15 гидроцилиндров 12, гидропривода, состоящего из насоса 16, связанного через муфту 17 с приводом

5 вращения, и гидроаккумулятора 18, сообщенного через вентиль 19 с полостями гидроцилиндров 12. Установка содержит также дополнительный центральный захват 20 для образца 9 с шаровой опорой, закрепленной на направляющей 21 ° Платформа 2 кинематически связана с платформой 3 посрецст" вом клиноременной передачи 22, что обеспечивает вращение платформ 2 и 3 в противоположных направлениях с различными скоростями. Привод 5 вращения соединен с редуктором 6 через муфту 23, Фрикционные колодки 10 подпружинены пружинами 24 для обеспе- чения зазора между колодками 10 и буртами 4 платформ 2 и 3 в исходном положении.

Пружины 25 служат для подтягивания захватов 7 и 8 к осям 14 вращения платформ 2 и 3 после разрушения образца 9 с целью предотвращения поломок деталей установки.

Установка работает следующим образом.

Включают привод 5 вращения и через муфту 17 и насос 16 при закрытом вентиле 19 создают давление жидкости в гидроаккумуляторе 18. Выключают муфту 17, включают муфту 23 и разгоняют платформу 2 и связанную с ней платформу 3 до заданных скоростей вращения. Платформы 2 и 3 вращаются во встречных направлениях, соотношения скоростей вращения задается клиноременной передачей 22. В зависимости от направления вращения платформ

2 и 3 проводятся опыты на сжатие или растяжение. При достижении заданных скоростей вращения платформ 2 и 3 открывают вентиль t9 жидкость из гидроаккумулятора 18 под давлением поступает в полости гидроцилиндров 12.

Корпуса гидроцилиндров 12 смещаются относительно их поршней 15 в осевом направлении и прижимают фрикционные колодки 10 к внутренним поверхностям буртов 4 вращающихся платформ 2 и. 3, преодолевая при этом сопротивление пружин 24. В момент касания колодками 10 буртов 4 колодки t0 начинают движение в направлении вращения своих платформ 2 и 3 и со скоростями, близкими к скоростям линейного перемещения внутренних поверхностей буртов 4 платформ 2 и 3. С такими же скоростями перемещаются тяги 11 и захваты

7 и 8, что приводит к деформированию образца 9. При этом захват 7 перемещается относительно центрального захвата 20 с иной линейной скоростью, чем захват 8. Волна упругой деформации и пластической деформации со стороны захвата 8 подходит к захвату 20 раньше, чем со стороны захвата 7 для изображенного на чертеже случая, когда платформа 3 вращается с большей скоростью. Встреча волн пластической деформации происходит на участке между захватами 7 и 20, где и происходит. разрыв образца 9. По времени прохождения волны между захватами 8 и 20 определяют скорость волны со стороны захвата 8, по месту разрыва от захвата 7 — скорость волны со стороны захвата 7, по характеру разруше1298590 ния — эффект наложения волн пластической деформации, распространяющихся с данными скоростями и при данном соотношении между скоростями.

После регистрации параметров деформирования и разрушения образца 9 проводится новый опыт с другим образцом и с другим соотношением между скоростями волн деформации. Изменение соотношения волн деформации достигается переналадкой клиноременной передачи 22.

В результате серии опытов при различных соотношениях скоростей волн деформации изучают влияние скоростей и их соотношения на характер разрушения, его параметры (предел прочности, упругости, пластичность материала в момент разрушения) и мес то разрушения по длине образца 9.

Переходят к новой серии опытов, когда соотношение между скоростями волн не изменяется, а изменяются абсолютные значения скоростей волн деформирования. При этом меняется скорость вращения платформы 2 с по мощью редуктора 6. При испытании новых групп образцов изменяют соотношения скоростей и величины скоростей платформ 2 и. 3. В результате серий опытов изучают влияние величин скоростеюдеформирования на характер разрушения, не изменяя места разрушения.

Формула изобретения

Установка для испытания на прочность образцов материалов, содержащая корпус, установленную на нем с возможностью вращения горизонтальную платформу, привод вращения, установленный на корпусе и соединенный с платформой, захваты для образца и средство перемещения захватов, f0 отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей установки путем обеспечения различных скоростей перемещения, захватов при деформировании

i5 образца, она снабжена дополнительной горизонтальной платформой, установленной на корпусе в плоскости вращения первой горизонтальной платформы и кинематически связанной с ней с обес20 печением возможности вращения в противоположном направлении с различ.ными скоростями, средство перемещения захватов выполнено в виде фрикционных колодок, установленных на платформах с возможностью перемещения в плоскости вращения платформ, тяг, одни концы которых шарнирно прикреплены к фрикционным колодкам, а вторые соединены с захватами, ."ид30 роцилиндров с гидроприводом, корпуса которых соединены с фрикционными колодками, и втулок, установленных с возможностью вращения на осях платформ и соединенных с поршнями гидро35 цилиндров, при этом платформы выполнены с кольцевыми буртами, предназначенными для взаимодействия с фрикционными колодками.

17 6

Составитель В. Тальвойш

Редактор И. Горная Техред Н. Глущенко, Корректор О. Луговая

Заказ 879/43 Тираж 777 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,.г. Ужгород, ул. Проектная, 4