Установка для испытания образцов материалов на срез

 

Изобретение относится к испытательной технике и м.б. использовано :в горном деле. Цель изобретения - расширение функциональных возможнос- ,тей установки путем обеспечения возможности испькгания на срез по цилинд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ ,РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4199361/22-03 (2g) 24.02.87 (46) 30.10.88. Бюл. Р 40 (75) Е.В.Лодус (53) 620.176.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1343289, кл. С 01 N 3/24, К 21 С 39/00, 1986.

„„SU, 1434 20 А1 (5ц 4 С 01 N 3/24, Е 21 С 39/00 (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ НА СРЕЗ (57) Изобретение относится к испытательной технике и м.б. использовано

-.в горном деле. Цель изобретения— расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения возможности испытания на срез по 1илинд1434320 рическим поверхностям предварительно нагруженных дискообразных образцов.

На основании 1 установки смонтировано нагружающее приспособление 2 с подвижной 3 и неподвижной 4 траверсами (Т). Между Т 3 и 4 установлены . два гидроцилиндра 5, 6 со штоками (Ш)

7, 8, перпендикулярными оси Т 3. На

Ш 7, 8 установлены захваты в виде пакетов 10, 11 для размещения между торцами последних испытываемого образца

9.Пакеты 10 и 11 состоят из концентричных, контактирующих друг с другом втулок (В) 12 и стержня 13 и соосны ,направлению перемещения Т 3. Коли,чество В 12 и их диаметры в пакетах ,, 10 и 11 одинаковы. Между Т З.и каж,дой из В 12 и стержнем 13 пакета, 10

Изобретение относится к испытательной технике, к установкам для ,испытания образцов материалов на прочность при срезе и предназначено для испытания горных пород, грунтов ,и других слоистых материалов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения возможности ис,пытания на срез по цилиндрическим

:поверхностям предварительно нагруженных дискообраэных образцов.

На фиг.1 представлена схема установки; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1.

Установка для испытания образцов материалов на срез содержит основание 1, на котором смонтированы нагружающее приспособление 2 с подвижной траверсой 3 и неподвижная траверса 4. На основании 1 установлены гидроцилиндры 5 и 6, штоки 7 и 8 которых перпендикулярны оси подвижной траверсы 3. 25

Установка содержит захваты для образца 9, выполненные в виде пакетов 10 и 11, состоящих из концентричных, контактирующих друг с друroM втулок 12 и стержня 13. Количество втулок 12 и их диаметры в пакете 10 соответствуют количеству втулок 12 и нх диаметрам в пакете 1i.

Во втулках 12 и стержне 13 каждого из пакетов 10 и 11 выполнены соосустановлены сильфоны 16. Посредством нагружающего приспособления 2 через

Т 3 деформируют сильфоны 16,. Удаляют

Ш 7 и 8 из пакетов 10 и 11. Стержень

13 и В 12 пакетов 10 и 11 поочередно смещаются в одном направлении и производят послойный срез образца 9 по цилиндрическим поверхностям с увеличивающимся диаметром поверхностей.

Для испытания на срез предварительно нагруженного пословно образца 9 после деформирования сильфонов 16 удаляют Ш 7 иэ пакета 10, тем самым нагружая послойно образец 9 и прижимая

его к В 12 пакета 11. Удаляют Ш 8 иэ пакета 11 и осуществляют послойный срез образца 9. 2 ил. ные отверстия 14 и 15 соответственно.

В отверстия 14 пакета lO установлен шток 7 гидроцилиндра 5, а в отверстия 15 пакета 11 — шток 8 гидроцилиндра 6.

Между торцами пакетов 10 и 11 установлен испытуемый образец 9 в форме диска, а между подвижной траверсой 3 и пакетом 10 установлены упругие элементы в виде сильфонов 16, причем стержень 13 и каждая из втулок 12 пакета 10 соединены с отдель-. ным сильфоном 16.

Пакет 10 имеет выполненное во втулках 12 и стержне 13 второе отверстие

17 для испытания цилиндрического образца (не показан). Нагружающее приспособление 2 и гидроцилиндры 5 и 6 гидравлически соединены с насосной станцией 18.

Установка работает следующим об раэ ом.

Включают насосную станцию 18 и через нагружающее приспособление 2 и подвижную траверсу 3 и деформируют сильфоны 16, Подают давление в гидроцнлиндры 5 и б и удаляют штоки 7 и .

8 из отверстий 14 и 15 стержней 13 и втулок 12 пакетов 10 и 11. Первыми освобождаются от поддержки штоков

7 и 8 стержни 13 пакетов. 10 и 11, которые под действием соответствующего сильфона iá одновременно смещаются в одном направлении и производят

1434320 срез образца 9 по цилиндрической поверхности с диаметром, равным диаметру стержней 13 ° Следующий срез производят втулки 12 большего диаметра и так далее с участием всех втулок 12 пакетов 10 и 11. Осуществляется послойный срез образца 9 по цилиндрическим поверхностям с увеличивающимся диаметром поверхностей.

Для испытаний на срез предварительно нагруженн:ro aocлойио образца 9 после деформирования сильфонов

16 приводят в действие гидроцилиндр

5. При удалении его штока 7 иэ отверстий в пакете 10 втулки 12 этого пакета 10 под действием сильфонов 16 нагружают послойно, начиная с меньmего диаметра, испытуемый образед 9, прижимая его к втулкам 12 пакета 11.

@ я разрушения образца 9 послойным срезом приводят в действие гидроцилиндр 6. Послойное разрушение осуществляется аналогично описанному.

Для послойного среза по плоскостям, пересекающим плоскости спайности материала образца под одинаковыми углами, используют цилиндрический образец (не показан) и размещают его в отверстии 17 или в пространстве между пакетами 10 и ll1 по диаметру втулок 12. Б остальном испытания проводятся в прежнем порядке.

Расстояния между плоскостями разрушения задаются диаметрами втулок

12. Интервалы времени между актами среза задаются скоростью перемещения штоков 7 и 8 гидроцилиндров 5 и

6. Мощность установки определяется размерами и прочностными свойствами испытуемых образцов 9.

На предлагаемой установке можно выполнять новый вид испытаний на послойный срез, отличающийся тем, что поверхности среза представляют собой цилиндрические поверхности различных диаметров. При таком виде поверхности среза получают суммарную энергоемкость разрушения слоистого материала, поскольку площадки среза направлены под различными углами к плоскостям наслоения материала образца. Такие определения дают более точные характеристики энергозатрат на разрушение материала срезом, более точные характеристики несущей способности материала. Установка обеспечивает испытания при предварительной пригрузке образца сжимающим усилием, используемым в дальнейшем для среза. Сжимающее усилие подготав" ливает материал образца к последующему срезу и частично изменяет параметры разрушения срезом, как это имеет место в реальных шахтных условиях обрушения кровли при посадке лавы.

Формула изобретения ми последних испытуемого образца, причем каждый из захватов установлен на штоке отдельного гидроцилиндра соосно с направлением перемещения подвижной траверсы, а количество втулок и их диаметры в одном пакете соответствуют количеству втулок и их диаметрам во втором пакете, причем стержень и каждая из втулок одного

50 иэ пакетов соединены с отдельным упругим элементом.

Установка для испытания образцов материалов на срез, содержащая осНо ванне, смонтированное на нем нагружа1 ющее прнспособление с подвижной и неподвижной траверсами, два гидро25: цилиндра со штоками, установленные на основании между траверсами перпендикулярно оси подвижной траверсы,saxваты для образца с отверстиями,в ко торых установлены штоки гидроцилиндров, упругие элементы, установленные между захватом и подвижной траверсой, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей установки путем обеспе" чения испытания на срез по цилиндрическим поверхностям предварительно нагруженных дискообразных образцов, захваты выполнены в виде двух состоящих из концентричных контактирующих одна с другой втулок и стержня, 40 пакетов для размещения между торца1434320

Составитель Л.Климов

Редактор Е.Копча Техред М.Ходанич КорректорС.Черни

Зака 5548/45

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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