Установка для прочностных испытаний группы образцов

 

Изобретение относится к технике испытаний материалов, к испытаниям группы образцов, имитирующих, в частности, силовые конструкции шахтной крепи. Цель изобретения - расширение технол. возможностей установки путем обеспечения исследования энергообмена при дополнительном циклическом последовательном нагружении образ f . цов с различной интенсивностью нарастания нагрузки на каждом образце. На стойках 2 основания 1 размещены подвижная 3 и неподвижная 4 траверсы (Т). На Т 3 установлены гидроцилиндры (ГЦ) 5, штоки 6 которых соединены с активными захватами 8 для образцов 7. Накопитель энергии выполнен в виде пружин 10, расположенных между Т 3 и основанием 1. На Т 4 установлен кулачковый механизм с приводом 11 вращения . Кулачок выполнен в виде шайбы 12, расположенной под углом к поверхности Т 3 и связанной с пассивными захватами 9. Обратные клапаны с регулируемыми вентилями соединяют последовательно полости ГЦ 5, расположенные по окружности. Центр окружности совпадает с осью вращения шайбы I2. Направление перетекания жидкости через вентили совпадает с направлением вращения шайбы 12. Включением привода II через муфту 20 вращают ---i-jifiT ш (Л 4; оо О5 Риг 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СО

1Ь

4Р

CO 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4186626/22-03 (22) 28.01.87 (46) 07.11.88. Бюл. № 41 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е. В. Лодус (53) 620.178.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1286934, кл. G 01 N 3/10, 1985. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОЧНОСТНЪ|Х

ИСПЫТАНИЙ ГРУППЫ ОБРАЗЦОВ (57) Изобретение относится к технике испытаний материалов, к испытаниям группы образцов, имитирующих, в частности, силовые конструкции шахтной крепи. Цель изобретения — расширение технол. возможностей установки путем обеспечения исследования энергообмена при дополнительном циклическом последовательном нагружении образФ

„„SU„„1436007 д 1 (59 4 G 01 N 3/36 // E 21 С 39/00 цов с различной интенсивностью нарастания нагрузки на каждом образце. На стойках 2 основания 1 размещены подвижная 3 и неподвижная 4 траверсы (Т). На Т 3 установлены гидроцилиндры (ГЦ) 5, штоки 6 которых соединены с активными захватами 8 для образцов 7. Накопитель энергии выполнен в виде пружин 10, расположенных между

Т 3 и основанием 1. На Т 4 установлен кулачковый механизм с приводом 11 вращения. Кулачок выполнен в виде шайбы 2, расположенной под углом к поверхности Т 3 и связанной с пассивными захватами 9.

Обратные клапаны с регулируемыми вентилями соединяют последовательно полости ГЦ 5, расположенные по окружности.

Центр окружности совпадает с осью вращения шайбы 12. Направление перетекания жидкости через вентили совпадает с направлением вращения шайбы 12. Включением привода 11 через муфту 20 вращают

1436007 шайбу 12 и через муфту 23, винт 21 и пружины 10 перемещают Т 3 с ГЦ 5. Вращение шайбы 12 приводит к поочередному пригружению образцов 7. При пригружении очередного образца 7 возрастает давление в!

Изобретение относится к испытательной технике, к установкам для прочностных испытаний группы образцов при их циклическом нагружении и может использоваться при исследовании энергообмена между нагружающей системой и группой образцов, воспроизводящих, в частности, работу силовых конструкций, применяемых в горном деле.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей установки путем обеспечения исследования энергообмена при дополнительном циклическом последовательном нагружении образцов с различной интенсивностью нарастания нагрузки на каждом образце.

На фиг. 1 показана схема установки для прочностных испытаний группы образцов; на фиг. 2 — обратный клапан с регулируемым вентилем.

Установка содержит основание 1 со с ойками 2, подвижную и неподвижную траверсы 3 и 4, установленные на стойках 2, ги rpoILH.Ièíäðû 5 со штоками 6 по числу образцов 7, установленные на подвижной траверсе 3, активные захваты 8 для образцов 7, закрепленные на штоках 6, пассивные захваты 9 для образLIов 7, накопитель энергии н виде пружин 10, установленных между основанием 1 и подвижной траверсой 3, кулачковый механизм с приводом 11 врапгения, кулачок которого выполнен в виде шайбы 12, установленной под углом к поверхности подвижной травсрсы 3, обратные клапаны 13 с регулируемыми вентилями 14 и привод перемегцеиия подвижной траверсы 3.

ГидpoLI,èëèíäðû 5 размещены на траверсе 3 по окружности с центром, совпадающим с осью вращения шайбы 12, и их полости последовательно соединены обратными клапанами 13, установленными так, что направление перетекания жидкости между полостями гидроцилиндров 5 совпадает с направлением вращения шайбы 12 и вентилями 14, ооеспечивающими регулирование скоро< ти перетекания жидкости.

Шайба 12 взаимодействует с пассивными захватами 9 посредством платформы 15 с роликами 16, перскатываюгцимися Ilo направляюгцим 17 и предотвращающими враlIleHHe ll 1атформы 5 вокруг г осН шайбы 12.

Контакт шайбы 12 с платформой 15 осу5 !

О !

"0

45 полости соответствующего ГЦ 5 и жидкость из этой полости вытесняется в полость следующего ГЦ 5. Величина нагрузки на образце 7 обратно пропорциональна скорости перетекания через вентиль. 2 ил.

2 ществляется через ролики 18, а угол наклона шайбы 12 регулируется винтом 19.

Шайба 12 связана с приводом !1 вращения через муфту 20. Привод перемещения граверсы 3 выполнен в виде винта 21, установленного в основании 1 и связанного через гайку 22 и муфту 23 с приводом 11 вращения. Поджатие пружин 10 накопителя энергии производится винтами 24.

Установка работает следующим образом.

Включают привод 11 вращения и через муфту 20 осуществляют вращение шайбы 12.

Через муфту 23 вращают гайку 22 и перемещением винта 21 через пружины 10 накопителя энергии перемещают подвижную траверсу 3 вместе с размещенными на ней гидроцилиндрами 5. Перемещение подвижной траверсы 3 сопровождается увеличением общеи нагрузки на образцах 7. Вращение шайбы 12 приводит к поочередному пригружению образцов 7. При пригружении очередного образца 7 в гидроцилиндре 5, на штоке 6 которого размещен данный образец 7, создается давление, приводящее к вытеснению жидкости из полости этого гидроцилиндра 5 со скоростью, заданной скоростью перетекания жидкости через вентиль

14. При малой скорости перетекания жидкости на образце 7 создается большая нагрузка, при большой скорости перетекания жидкости в гидроцилиндре 5 создается малое давление, обуславливающее низкую наибольшую нагрузку на образце 7. Нарастание и спад нагрузки регулируется индивидуально для каждого образца 7 вентилем 14, установленным на выходе соответствующего гидроцилиндра 5. Циклическое пригружение образцов 7 до различной величины, определяемой различной интенсивностью роста нагрузок, приводит к разрушению образцов 7 с передачей энергии установки на разрушаемые образцы. Фиксируются нагрузки на образцах 7, приводящие образцы к разрушению. число циклов до разрушения, характер разрушения группы образцов, порядок их разрушения. Для испытаний при неизменном общем уровне нагрузки отключают муфту 23 и осуществляют испытания в усталостном режиме. Энергия системы концентрируется на пружинах 10, как и в предыдущем режиме. Для исследования энергообмена при постепенном нарастании нагрузки

1436007

Формула изобретения

Составитель В. Тальвойш

Редактор Л. Зайцева Техред И. Верес Корректор В. Гирняк

Зак аз 5638/43 Тираж 847 Подп исиое

RHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 включают муфту 23 и выключают муфту 20.

Запас энергии регулируется винтами 24 после вступления торца винта 21 в контакт с траверсой 3. Пределы изменения пригрузки регулируются изменением угла наклона шайбы 12 к оси вращения с помощью винта 19.

Изобретение позволяет исследовать энергообмен между нагружающей системой и группой образцов при циклическом пригружении образцов, при постоянной или постепенно изменяющейся общей нагрузке и при различной интенсивности нарастания и спада нагрузки на каждом образце. Эти исследования воспроизводят работу силовых конструкций, используемых в горном деле, в частности работу группы шахтных стоек в зоне ведения горных работ, и могут быть использованы при расчете параметров крепления горных выработок, при прогнозе характера разрушения выработок и выборе типа крепи для конкретного характера изменения нагрузки.

Установка для прочностных испытаний группы образцов, содержащая основание со стойками, подвижную и неподвижную траверсы, установленные на стойках, гидроцилиндры со штоками по числу образцов, установленные на подвижной траверсе, активные захваты для образцов, закрепленные на штоках гидроцилиндров, пассивные захваты, накопитель энергии в виде пружин, установленных между ocHQBBHHcM и подвижной траверсой, и привод перемещения подвижной траверсы, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей установки путем обеспечения исследования энергообмена при дополнительном циклическом последовательном нагружении образцов с различной интенсивностью нарастания нагрузки на каждом образце, она снабжена установленным на неподвижной траверсе кулачковым механизмом с приводом вращения, кулачок которого выполнен в виде шайбы, расположенной под углом к поверхности подвижной траверсы и взаимодействующей с пассивными захватами, и обратными клапанами с регулируемыми вентилями, связывающими последовательно полости гидроцилиндров, при этом гидроцилиндры размещены на подвижной траверсе по окружности с центром, совпадающим с осью вращения шайбы, а обратные клапаны установлены так, что направление перетекания жидкости между полостями гидроцилиндров совпадает с направлением вращения шайбы.