Установка для испытания образцов на кручение

 

Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения - расширение технологических возможностей установки путем обеспечения испытания группы образцов с приращением нагрузки при деформации отдельных образцов . Установка содержит стол 1. На его поверхности радиально в виде последовательного ряда установлены наборы 6-8 захватов по числу испытуемых образцов 9. Каждый набор 6-8 захватов состоит из трех кольцевых захватов (КЗ). Центральный захват выполнен с кольцевыми канавками. Боковые захваты выполнены с кольцевыми выступами , входящими в канавки..Такое расположение исключает радиальные смещения захватов, но сохраняет возможность их поворота относительно друг друга. Центральный захват набора 7 соединен гибкой тягой 17 с центральным КЗ соседнего набора 8. Боковые захваты соединены тягами со столом 1. Центральный захват набора 6 соединен тягой 11 с грузом 10. Весь последовательный ряд захватов перемещается в радиальном направлении. Для обеспечения одновременного испытания образцов 9 различной прочности используются захваты различных диаметров в разных наборах 6-8 захватов. Соотношения между ними задаются в соответствии с соотношением пределов прочности материалов образцов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. & 0 f Г JS ,5 jijo СЛ 01 о: Ф«а/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„. Я О „„ яОыы

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BT0PCH0MV СВИДЕТЕЛВСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3973683/22-03 (22) 01. 11.85 (46) 23.04.87. Бюл. № 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.В. Лодус (53) 620.175(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1040380, кл. С 01 N 3/22, 1982. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ

НА КРУЧЕНИЕ (57) Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения— расширение технологических возможностей установки путем обеспечения испытания группы образцов с приращением нагрузки при деформации отдельных образцов. Установка содержит стол 1.

На его поверхности радиально в виде последовательного ряда установлены наборы 6 — 8 захватов по числу испытуемых образцов 9. Каждый набор 6-8 зах(51)4 G 01 N 3/22 / Е 21 С 39 00 ватов состоит из трех кольцевых захватов (КЗ). Центральный захват выполнен с кольцевыми канавками. Боковые захваты выполнены с кольцевыми выступами, входящими в канавки. Такое расположение исключает радиальные смещения захватов, но сохраняет возможность их поворота относительно друг друга. Центральный захват набора 7 соединен гибкой тягой 17 с центральным КЗ соседнего набора 8. Боковые захваты соединены тягами со столом 1.

Центральный захват набора 6 соединен тягой 11 с грузом 10 ° Весь последовательный ряд захватов перемещается в радиальном направлении. Для обеспечения одновременного испытания образцов 9 различной прочности используют-ся захваты различных диаметров в разных наборах 6-8 захватов. Соотношения между ними задаются в соответствии с соотношением пределов прочности материалов образцов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1305564

Изобретение относится к испытательт ной технике, а именно к установкам для испытания на кручение образцов различных материалов, в частности горных пород, при длительно действующих нагрузках.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей установки путем обеспечения испытания группы образцов с приращением нагрузки при деформации и разрушении отдельных образцов, а также обеспечение одновременного испытания образцов с различной прочностью.

На фиг.1 показана установка для испытания образцов на кручение, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг ° 3 — схема набора кольцевых захватов °

20

Установка содержит стол 1, установленный с возможностью вращения относительно неподвижной оси 2, закрепленной на основании 3, привод вращения стола 1, вьгполненный в виде элект-25 родвигателя 4, размещенного на столе

1 и взаимодействующего через зубчатую пару 5 с неподвижной осью 2, наборы

6-8 захватов по числу испытуемых образцов 9, установленные радиально на 30 поверхности стола 1 в виде последовательного ряда с возможностью перемещения в радиальиом направлении, и груз 10, установленный на поверхности стола 1 с возможностью перемещения под действием центробежной силы и связанный гибкой тягой 11 с последним в ряду набором 6 захватов.

Каждый из набора 6-8 захватов состоит из трех кольцевых захватов 12- 40

14, при этом центральный кольцевой захват 13 выполнен с кольцевыми канавками 15, а боковые кольцевые захваты 12 и 14 — с кольцевыми выступами

16, входящими в канавки 15, что исключает радиальные относительные смещения кольцевых захватов 12-14, но сохраняет их способность поворота один относительно другого. Центральньгй кольцевой захват 13 набора 7 сое- 50 динен гибкой тягой 17 с центральным кольцевым захватом соседнего набора

8, а боковые кольцевые захваты 12 и

14 набора 7 соединены гибкими тягами

18 с боковыми кольцевыми захватами другого соседнего набора 6. Боковые кольцевые захваты 12 и 14 набора 8 соединены тягами 19 со столом 1, а с грузом 10 тягой 11 соединен центральный кольцевой захват 13 набора 6. Положения концов тяг 17 и 18 на поверхности кольцевых захватов 12-14 для набора 7 обозначены позициями 20 и

21 и задаются из условия обеспечения требуемой пригрузки при разрушении данного образца 9.

Кольцевые захваты 12-14 наборов

6-8 могут иметь различные наружные диаметры, подобранные в соответствии с пределами прочности испытуемых образцов 9, размещаемых в данных наборах 6-8 захватов. Для закрепления образцов 9 в кольцевых захватах 12-14 последние снабжены многогранниками

22. Установка имеет балансированный груз 23, размещенный на столе 1.

Установка работает следующим о6разом.

Включают электродвигатель 4, при этом шестерня 5 зубчатой пары,посаженная на его валу, обегает шестерню, посаженную на неподвижной оси 2.Возникающий крутящий момент приводит к вращению стола 1 в горизонтальной плоскости. По мере разгона стола 1 груз 10 посредством тяг 11 и 17-19 создает усилия на кольцевых захватах 12-14 наборов 6-8. Тяги 11 и 17—

19 закреплены на кольпевьгх захватах

12-14 так, что центробежная сила стремится повернуть боковые концевые захваты 12 и 14 относительно центрального кольцевого захвата 13 в каждом наборе 6-8 захватов. Это приводит к появлению на образцах 9 крутящих моментов, величины которых увеличиваются с ростом центробежной силы, т.е. с ростом скорости вращения стола 1.

При достижении заданных нагрузок на образцах 9 скорость вращения стола 1 не увеличивается, и с этого момента все образцы 9 находятся под действием постоянных нагрузок. Однако под действием этих нагрузок происходит деформация кручения образцов 9 и разрушение некоторых из них. При деформации и разрушении одного из образцов

9 происходит взаимный поворот боковых кольцевых захватов 12 и 14 относительно кольцевого захвата 13 в соответствующем наборе 6-8 захватов.

Этот поворот сближает точки 20 и 21 закрепления тяг на поверхностях кольцевых захватов 12-14, что приводит к увеличению длины цепочки образцов

9 и к перемещению груза 10 на новый увеличенный радиус вращения. Такое

1305564 перемещение груза 10 создает пригрузку на всей цепочке образцов 9. Величина пригрузки зависит от величины приращения радиуса вращения груза 10 и задается начальным положением точек

20 и 21 на поверхностях кольцевых захватов 12-14 в наборах 6-8 захватов: чем больше длина дуги, на которую разнесены одна от другой точки

20 и 21 закрепления концов тяг, тем 10 больше приращение радиуса вращения груза 10 при разрушении данного образца 9 и тем больше пригрузка для остальных неразрушенных образцов.

Такие же опыты проводятся и при испытании образцов 9 с различной прочностью, но при этом используются кольцевые захваты 12-14 с различными диаметрами в разных наборах 6-8 захватов, подобранные в соответствии 20 с соотношением пределов прочности материалов образцов, В результате серии опытов с раз— ными уровнями пригрузки изучают реакцию материала на пригрузку при потере несущей способности частью образцов, когда пригрузка осуществляется на материал, находящийся на различных стадиях ползучести.

30 формула изобретения

1. Установка для испытания образцов на кручение, содержащая стол, установленный с возможностью вращения, 35 привод вращения стола, груз, установленный на поверхности стола с возможностью перемещения под действием центробежной силы, и набор из трех кольцевых захватов для образца, один 40 из которых соединен гибкой тягой. с грузом, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей установки путем обеспечения испытания группы образцов с приращением нагрузки при деформации и разрушении отдельных образцов, она снабжена дополнительными наборами кольцевых захватов по числу образцов, все наборы кольцевых захватов установлены на поверхности стола радиально в виде последовательного ряда и имеют возможность перемещения в радиальном направлении, центральный кольцевой захват в каждом наборе захI ватов выполнен с кольцевыми канавками, а боковые кольцевые захваты выполнены с кольцевыми выступами, входящими в канавки центрального кольцевого захвата, при этом центральный кольцевой захват каждого набора захватов соеди- нен гибкой тягой с центральным кольцевым захватом одного из соседних наборов захватов, боковые кольцевые захваты соединены гибкими тягами с боковыми кольцевыми захватами другого соседнего набора захватов, первый в ряду набор захватов соединен со столом, последний — с грузом, а положение концов гибких тяг на поверхност..х кольцевых захватов задается из условия обеспечения требуемой пригрузки при разрушении образца.

2. Установка по п.1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения одновременного испытания образцов с различной прочностью, кольцевые захваты разньгх наборов выполнены с различными наружными диаметрами, соотношения между которыми задаются соотношением пределов прочности образцов.

1305564

Составитель В. Тальвойш

Техред Л.Сердюкова Корректор И. Эрдейи

Редактор А. Козориз

Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1422/41

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

229

Фиг.3

12

16