Центробежная установка для испытания образцов

 

Изобретение относится к техинке испытаний материалов, в частности образцов горных пород при циклическом нагружении. Цель изобретения - расширение технол. возможностей установки путем изменения направления действия циклического центробежного срезающего усилия. Платформа 2 с приводом 4 вращения и вертикальным валом (в) 3 установлена в горизонтальном положении на раме 1. На платформе 2 установлена с возможностью вращения площадка 5 с В 6, расположенным параллельно В 3 и кинематически связанным; с ним. На площадке 5 установлена камера, выполненная в виде установленных соосно с возможностью вращения матриц с совмещенными отверстиями для испытуемого образца. Соединенный с матрицами дополнительный В 12 расположен перпендикулярно В 6 и кинематически связан с ним. Часть матриц соединена с центробежными грузами. При включении привода 4 матрицы с грузами и образцом участвуют в трех видах вращения. Вращение вокруг оси. В 3 вызывает возникновение усилий на центробежных грузах. За счет вращения вокруг оси В 6 связанные с центробежными грузами матрицы оказывают на образец циклическое срезающее воздействие. Максимальная величина срезающего воздействия достигается в моменты расположения оси матриц по касательной к окружности вращения вокруг оси В 3. 2 ил. О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COUW

РЕСГ1УБ ЛИК

5522 А1 (19) SU (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 4200988/22«03 (22} 27.02,87 (46) 23.09.88. Бюл. В 35 (75) Е,В Лодус (53) 620.178.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11) 1348204, кл. G Ol 0 3/08, 1986. (54) ЦЕНТРОБЕЖНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИС-.

ПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ (57) Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности образцов горных пород при циклическом нагружении. Цель изобретения — расширение технол. возможностей установки путем изменения направления действия цикпического центробежного срезакнцего усилия. Платформа 2 с приводом 4 вращения и вертикальным валом (В) 3 установлена в горизонтальном положении на раме 1. На платформе 2 установлена с возможностью вращения площадка 5 с В 6, расположенным паралцц 4 G 01 N 3/32/ Е 21 С 39 00 лельно В 3 и кинематически свяэанжм; с ним. На площадке 5 установлена ка- мера, выполненная в виде установленных соосно с возможностью вращения матриц с совмещенными отверстиями для испытуемого образца. Соединенный с матрицами дополнительный В 12 рас- положен перпендикулярно В 6 и кииематически связан с ним. Часть матриц . соединена с центробежными грузами.

При включении привода 4 матрицы с грузами и образцом участвуют в трех видах вращения. Вращение вокруг оси

В 3 вызывает возникновение усилий на центробежных грузах. За счет вращения вокруг оси В 6 связанные с центробежными грузами матрицы оказы-. вают на образец циклическое срезающее воздействие. Максимальная величи» на срезающего воздействия достигается в моменты расположения оси матриц о касательной к окружности вращения вокруг оси В 3. 2 ил.

1 14255

Изобретение относится к технике испытаний материалов, к установкам для испытания образцов материалов, в частности горных пород на прочность при циклическом нагружении.

Цель изобретения — расширение технологических воэможностей установки путем изменения направления действия циклического центробежного среэающе1

ro усилия..

На фиг. 1 показана схема центро, бежной.установки для испытания об-!, разцов, на фиг. 2 - то же, вид свер1 ху ° t5

Установка содержит раму 1, уста1 новленную на ней платформу 2 с вертикально расположенным валом 3, привод 4 вращения платформы 2, закреп, .ленный на раме 1 и соединенный с валом 3, площадку 5 с валом 6, установ :ленную на платформе 2 с возможностью вращения камеру для образца 7, выпол-! ненную s виде матриц 8-10 с совмещенными отверстиями для образца 7, цент- 25 робежный груз 11, соединенный с матрицей 9, и дополнительный вал 12, ус- тановленный соосно отверстиям матриц

8-19 и соединенный с матрицей 10, Вал 6 площадки 5 установлен ларал- 30 лельно валу 3 платформы 2 и связан с ним посредством шестерен 13 и 14. Дополнительный вал 12 установлен перпендикулярно валу 6 и кинематически ! связан с ним посредством шестерен 15 и 16., Матрицы 8 и 10 удерживаются на площадке 5 кольцами 17, не препятствующими вращению матриц 8-10 вокруг своей оси. Образец 7 прикреплен к внутренним поверхностям матриц 8-10. 40

Для осевого пригружения образца 7 в отверстии матрицы 8 установлен винт

18, На платформе 2 установлен противовес 19.

Установка работает следующим образом.

Включают привод 4 и посредством вала 3 вращают платформу 2, 1цестерня

14 обегает шестерню 13 и вращает . вал

6 с площадкой 5 и матрицами 8-10 во50 круг оси нала 6, Вместе с матрицами

8-10 вокруг оси вала 6 вращается до" полнительный вап 12, отчего шестерня

16 обегает шестерню 15 и приводит матрицы 8-10 во.вращение вокруг общей оси матриц 8-10, т,е. вокруг оси образца 7. Таким образом, при включении природа 4 матрицы 8-10 с грузом 11 участвуют в трех видах вращения - во22 круг оси вала 3 платформы 2, вокруг оси вала 6 и площадки 5 и вокруг оси вала 12. Вращение груза 11 вокруг оси вала 3 создает центробежное усилие постоянной величины, направленное по радиусу относительно вала 3 ° При пово» ротах матриц 8-10 вокруг оси вала 6 матрицы 8-10 циклически занимают положение, при котором центробежное усилие груза 11 направлено вдоль оси матриц 8-10 и полностью воспринимается торцами матриц 8 или 10. В этом положении образец 7 полностью разгружен. При повороте матриц 8- 10 вокруг оси вала 6 постепенно увеличивается срезающее усилие на образце 7 вплоть до наибольшего срезающего усилия, когда ось матриц 8-10 устанавливается по касательной к окружности вращения .вокруг вала 3 и центробежное усилие становится полностью срезающим. На образце 7 за счет вращения вокруг оси вала 3 и вокруг оси вала 6 создается циклический срез. Вращение матриц 810 вокруг оси дополнительного вала 12 приводит к вращению образца 7 вокруг своей оси, в результате чего изменяется направление действия наибольшего срезающего усилия относительно осей сечения образца 7. Таким образом, осуществляется циклический срез с изменением направления действия срезающего усилия.

С изменением скорости вращения вала 3 пропорционально изменяются частота циклической нагрузки и ее величина. Величину среэающего усилия регулируют весом груза 11. Срез может осуществляться по нескольким сечениям, для чего используют набор матриц, часть нэ которых кольцами 17 соединяют с площадкой 5, остальные соединяют с центробежными грузами 11.

Угол поворота наибольших срезающих усилий по сечениям образца подбирают передаточным числом зубчатой пары

15..и 16. Образец 7 к матрицам 8-10 прикрепляют известными способами (зажимами, клеем и т.п..).

Изобретение позволяет вьыолнять испытания на циклический срез с изменением направления действия среэающего усилия. Воэможность исследовать циклический срез при изменении на правления действия срезающего усилия позволяет получать характеристики pasрушения при наибольших энергозатра1425522

Составитель В.Тальвойш

Редактор Г.Волкова Техред М.Дидык

Корректор М.Демчик

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4760/39

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4 тах, когда срез осуществляется без использования развивающихся в материале площадок и борозд среза. Этот вид среза характерен для разрушения гор5 ных пород механическими органами добычных машин, поэтому при испытаниях могут определяться условия для разрушения материалов с возможно меньшими затратами. Результаты таких испы- 10 таний могут использоваться при разработке способов обработки материалов с целью получения заданных деформационно-прочностных характеристик, так как перемена направления действия срезающего усилия приводит к деформационному упрочнению материала.

Формула изобретения

Центробежная. установка для испытания образцов, содержащая раму, установленную на ней платформу с вертикально расположенным валом, привод вращения платформы, закрепленный на раме и соединенный с ва..ом платформы, площадку с валом, установленную на платформе с возможностью вращения так, что ее вал параллелен валу платформы и кинематически связан с ним, и камеру для образца с центробежными грузами, установленную на площадке, о т л и ч а ю щ .а я с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей установки путем изменения направления действия циклического центробежного срезакнцего усилия, она снабжена соединенным с камерой дополнительным валом, установленным перпендикулярно валу площадки и кинематически связанньм с ним, а камера вы" полнена в виде матриц с совмещенными отверстиями для образца, соосными донолнительному валу, при этом матрицы установлены с возможностью вращения вокруг своей оси и часть из них соединена с центробежными грузами.