Стенд для испытаний материалов на ударное сжатие

 

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем исследования ударного взаимодействия между двумя образцами при предварительном ударном нагружении одного из них до заданной деформации. Стенд содержит верхнюю 3 и нижнюю 4 подвижные платформы, которые установлены на направляющих 2 с возможностью перемещения навстречу друг другу и соединены между собой посредством гибких тяг 5, огибающих барабаны 6, установленные на основании 1, захват 7 для крепления образца 8, который установлен на нижней платформе 4, и устройство 9 для фиксации верхней платформы 3. На промежуточной платформе 10, неподвижно установленной между верхней 3 и нижней 4 платформами, размещен дополнительный захват 11 для второго образца 12, который установлен со стороны, обращенной к верхней платформе 3, с возможностью перемещения навстречу верхней платформе 3 и взаимодействия с образцом 8 нижней платформы 4. Стенд имеет также ограничитель 14 деформации, установленный между верхней 3 и промежуточной 10 платформами, устройство 15 для фиксации нижней платформы 4 в исходном положении и силовые пружины 16, через которые тяги 5 соединены с платформами 3 и 4. 1 ил.

СОЮЭ ССВЕтОЮХ

РЕСПУБЛИ цр G 01 N Э/30 иг. :еыв. :, о, .Э.

ОПИСАНИЕ .ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV CBNQETEJlbCTB Y

ГОС А ТНЕННЬ1Й Н0МИТЕТ

П0 ИЭ0ВРЕтИНИЕЮ И 0тНРЫтИЯМ

ПРИ fHHT СССР (2I) 4341976/25-28 (22) 14.12.87 (46) 07.08.89. Вил. У 29 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е. В. Лодус (53) 620.178.71(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР . 9 1276952, кл. G 01 N 3/30, 1985.

Авторское свидетельство СССР

У 1350544, кл. G 01 N 3/30, 1986. (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ

НА УДАРНОЕ СЖАТИЕ

„,SU.„1499165 А1 (57) Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов.

Цель изобретения — расширение эксплуатационньк возможностей путем исследования ударного взаимодействия между двумя образцами при предварительном ударном нагружении одного из них до заданной деформации. Стенд содержит верхнюю 3 и нижнюю 4 подвижные ппатформы, которые установлены на направляющих 2 с возможностью перемещения навстречу друг другу и соединены между собой посредством гибких тяг 5, огибающих барабаны 6, установ1499165 ленные на основании 1, захват 7 для крепления образца 8, который установлен на нижней платформе 4, и стройство 9 для фиксации верхней платФормы 3. На промежуточной платформе 10

) неподвижно установленной между верхней 3 и нижней 4 платформами, размещен дополнительный захват 11 для второго образца 12, который установлен 10 со стороны, обращенной к верхней" платформе 3, с возможностью перемещени .

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов горных пород 20 и других материалов на ударную прочность

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей путем исследования ударного взаимо- 25 действия между двумя образцами при предварительном ударном нагружении одного из них до заданной деформации.

На чертеже представлена схема стенда для испытания материалов. 30

Стенд содержит основание 1 с вер тикальньми направляющими 2, верхнюю

3 и нижнюю 4 подвижные платформы, которые установлены на направляющих

2 с возможностью перемещения навстре- 35 чу одна другой и соединены между собой посредством гибких тяг 5, огибающих барабаны 6, установленные на основании 1, захват 7 для крепления образца 8, установленный на нижней плат.4() форме 4 со стороны, обращенной к верхней платформе 3, и устройство 9 для фиксации верхней платформы 3.

Установка снабжена промежуточной платформой 10, неподвижно установлен- 5 ной между верхней 3 и нижней 4 платформами, дополнительным захватом 11 для второго образца 12, установленным на промежуточной платформе 10 со стороны, обращенной к верхней платформе

3, с воэможностью перемещения навстречу верхней платформе 3 и взаимодействия с образцом 8 нижней платформы 4 через промежуточный элемент 13, ограничителем 14 деформации, установленным между верхней и промежуточной

10 платформами, устройством 15 для фиксации нижней платформы 4 в исходном положении и силовыми пружинами навстречу верхней платформе 3 и взаимодействия с образцом 8 нижней платформы 4. Стенд имеет также ограничи тель 14 деформации, установленный между верхней 3 и промежуточной 10 платформами, устройство 15 для фиксации нижней платформы 4 в исходном положении и силовые пружины 16, через которые тяги 5 соединены с платформами 3и4. l ил.

16, через которые тяги 5 соединены с платформами 3 и 4. Груз 17 может быть закреплен на верхней платформе 3 для увеличения энергии удара по образцам

12 через второй промежуточный элемент 18.

В платформах 3 и 10 выполнены отверстия 19 и 20 для прохода пружин 16 при их растяжении. Устройства 9 и 15 для фиксации платформ выполнены электромагнитными. Возможность смещения захвата 11 в направлении платформы 3 реализуется с помощью втулки 21 с заплечиками, размещенными на платформе 10.

Стенд работает следующим образом.

Устройством 9 отпускают верхнюю платформу 3. Платформа 3 вместе с гругрузом 17, падая, перемещается вниз по направляющим 2, наносит удар по образцу 12 и деформирует его до величины, заданной ограничителсм 14 деформации. При падении платформы 3 тяги 5 растягивают пружины 16 и создают усилие на платформу 4 в направлении платформы 10. Для реализации ударного взаимодействия между образцами 8 и 12 устройством 15 освобождают платформу 4, которая под действием пружин

16 перемещается вверх, промежуточный элемент 13 взаимбдействует с втулкой

21 и через захват 11 догружает образец 12. Смещению образца 12 вверх препрепятствуют платформа 3, упавшая на ограничитель 14, и груз 17 на платформе 3. При необходимости платформа 3 может быть зафиксирована устройством

9. В ходе исследования регистрируют диаграмму ударного деформирования образца 12 и диаграммы деформирования образцов 8 и 12 при ударном взаимодействии, а также характер разрушения

1499165 формула изобретения

Составитель В. Пастушин

Редактор О. Юрковецкая Техред М,Ходанич Корректор Т. Колб

Заказ 4681/39 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101 этих образцов. Опыты проводят при различных предварительных ударных деформациях образца 12, задаваемых ограничителем 14, и при различных скоростях ударного взаимодействия, задаваемых величиной растяжения пружин 16 к моменту ударного нагружения образца !2 при различных интервалах повремени между этапами нагружения, что 10 регулируется запаздыванием в срабатывании устройства 15 по отношению к устройству 9. Величину усилия натяжения пружин 16 регулируют изменением длины тяг 5, при укорочении кото- 15 рых пружины 16 предварительно деформируются, а также изменением их жесткости. Скорость ударного деформирования образца 12 регулируют весом груза 17. Регулировку параметров ис- 20 пытания проводят также изменением положения промежуточной платформы 10 по отношению к платформам 3 и 4: с приближением платформы 10 к нижней платформе 4 возрастают скорости деформирования образца 12 и скорость ударного взаимодействия образцов 8 и 12 эа счет возрастания высоты падения платформы 3 и величины растяжения пружин

16. Вес платформы 3 и груза 17 выбира-30 ют с расчетом обеспечения деформирования пружин 16 и деформирования образца 12. Для предотвращения перемещения платформы 3 вверх при соударении образцов 8 и 12 используют устройство 9.

С помощью стенда осуществляется такой вид ударного взаимодействия меж- ду образцами, при котором один из об40 разцов предварительно деформируется ударным усилием до заданной величины.

Этот вид взаимодействия позволяет исследовать энергообмен между ударно взаимодействующими образцами с нара45 станием усилия в соответствии с усредненной диаграммой деформированного и недеформированного образцов.

Использование изобретения позволяет исследовать особенность работы эле ментов массива горных пород при поступлении ударной волны со стороны кровли и почвы горных выработок, что позволит прогнозировать характер разрушения элементов массива, его ударную прочность при повторном ударном нагружении.

Стенд для испытаний материалов на ударное сжатие, содержащий основание с вертикальными направляющими, верхнюю и нижнкяо платформы, которые установлены на направляющих с возможностью перемещения навстречу одна другой и соединены между собой посредством гибких тяг, огибающих барабаны, установленные на основании, захват для крепления образца, установленный на нижней платформе со стороны, обращенной к верхней платформе, и устройство для фиксации верхней платформы, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационныХ возможностей путем исследования ударI ного взаимодействия между двумя образцами при предварительном ударном нагружении одного из них до заданной деформации, он снабжен промежуточной платформой, неподвижно установленной между верхней и нижней платформами, дополнительным захватом для крепления второго образца, установленным на промежуточной платформе со стороны, обращенной к верхней платформе с возможностью перемещения навстречу к ней и взаимодействия с образцом, установленным на нижней платформе, ограничителем деформации, установленным между верхней и промежуточной платформами, устройством для фиксации нжкней платформы в исходном положении и силовыми пружинами, через которые тяги соединены с платформами.