Установка для исследования физико-механических свойств материалов

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования физико-механических свойств материалов. Цель изобретения - приближение эксплуатационных характеристик установки к реальным условиям работы горных крепей. Установка содержит корпус 1 с установленными на нем под острым углом друг к другу упругими пластинами 2, 3, на которых закреплены при помощи шарниров 4 захваты 5 для образца 6. Концы пластин 2, 3 в вершине соединены шарниром 7, установленным в направляющей 8, размещенной между пластинами 2, 3 по биссектрисе угла. В направляющей 8 установлен центральный захват 9. С шарниром 7 кинематически связан привод 10, а с захватом 9 - привод 13. Симметрично относительно пластин 2, 3 размещены упоры 16, 17. При перемещении шарнира 7 по направляющим 8 образец 6 нагружается осевым усилием, а пластины 2, 3 изгибаются под действием упоров 16, 17. При перемещении захвата 9 образец 6 нагружается изгибающей нагрузкой. При потере устойчивости происходит энергопередача от нагружающей системы к образцу 6, причем уровень упругой энергии системы определяется расстоянием между упорами 16, 17, шарнирами 4 и 7 и длиной пластин 2, 3. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИН (!9) (1!) дц4 G 01 N 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4386144/25-28 (22) 01.03.88 (46) 23.10.89. Бкл. ¹ 39 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.В. Лодус (53) 620. 179 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1157393, кл. С 01 N 3/08, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1395979, кл. С 01 N 3/20, 1987.

2 (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-MEXAHH×ÅÑÊÈÕ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования физико-механических свойств материалов. Цель изобретения - приближение эксплуатационных характеристик установки к реальным условиям работы горных крепей. Установка содержит корпус 1 с установленными на нем под острым углом друг к другу упругими пластинами

1О

3 1516839

2,3, на которых закреплены при помощи шарниров 4 захваты 5 для образца 6.

Концы пластин 2,3 в вершине соединены шарниром 7, установленным в направляющей 8, размещенной между пластинами 2,3 по бисс ектрис е угла . В направляющей 8 установлен центральный захват 9. С шарниром 7 кинематически связан привод 10, а с захватом 9 привод 13. Симметрично относительно пластин 2,3 размещены упоры 16, 17.

При перемещении шарнира 7 по направИзобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для исследования физико-механических свойств материалов.

Цель изобретения — приближение эксплуатационных характеристик уста25 ковки к реальным условиям работы горных крепей путем обеспечения энергопередачи от нагружающей системы на испытуемый образец.

На чертеже изображена схема описываемой установки.

Установка содержит корпус 1, на котором установлены под острым углом одна к другой направляющие, выполненные в виде упругих пластин 2 и

3, на которых при помощи шарниров 4 закреплены торцовые захваты 5 для кр епл ения обра зца 6, Концы пл асти н

2 и 3 кинематически связаны друг с другом в вершине острого угла при по- 40 мощи шарнира 7 ° Вдоль биссектрисы острого угла между пластинами 2 и 3 закреплены дополнительные направляющие 8. В последних установлены шарнир 7 и центральный захват 9 для пе- 45 редачи образцу 6 изгибающей нагрузки, На корпусе 1 установлены привод

10, кинематически связанный через барабан 11 гибкой тягой 12 с шарниром

7 пластин 2 и 3, привод 13, кинематически связанный через барабан 14 гибкой тягой 15 с центральным захватом 9, а также упоры 16 и 17. Последние закреплены на корпусе 1 симметрично относительно пластин 2 и 3 и

55 с возможностью взаимодействия каждого иэ упоров с соответствующей пластиной, причем упор 16 кинематически ляющим 8 образец 6 нагружается осевым усилием, а пластины 2,3 изгибаются под действием упоров 16,17. При перемещении захвата 9 образец 6 нагружается изгибающей нагрузкой. При потере устойчивости происходит энергопередача от нагружающей системы к образцу 6, причем уровень упругой энергии системы определяется расстоянием между упорами 16, 1/, шарнирами 4 и 7 и длиной пластины 2,3. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1 связан с винтовым приводом 18, а упор

17 — с аналогичным винтовым приводом

19. Вдоль оси направляющих 8 расположены измерительные приборы 20.

Установка работает следующим образом.

Образец 6 закрепляют в захватах 5 и включают привод 10. Последний через барабан 11 и тягу 12 перемещает шарнир 7 вдоль направляющей 8. При этом пластины 2 и 3 взаимодействуют соответственно с упорами 16 и 17. Последние деформируют пластины 2 и 3 изгибом, при этом в результате перемещения пластин 2 и 3 с захватами 5 происхсдит нагружение образца 6 осевым усилием. По мере перемещения образца

6 вдоль измерительных приборов 20 осевая нагрузка на образце 6 возрастает и увеличивается прогиб пластин

2 и 3, т.е. происходит накопление упругой энергии на нагружающей системе.

При достижении заданного уровня осевой нагрузки образец 6 нагружают изгибающей нагрузкой, для чего включают, привод 13, и через барабан 14 и тягу

15 перемещают центральный захват 9, причем в направлении, противодоложном направлению перемещения шарнира /.

При росте деформаций изгиба происходит потеря осевой устойчивости и разрушения образца 6 с передачей на него энергии упругой деформации пластин 2 и З.-Запас упругой энергии системы регулируется путем перемещения упоров 16 и 17 при помощи соответствующих винтовых приводов 18 и 19, т.е, с увеличением расстояния между упорами 16 и 17 один и тот же уро39 6 нем под острьи углом одна к другой направляющие, торцовые захваты, закрепленные на соответствующих направляющих, центральный захват для передачи образцу изгибающей нагрузки, привод, кинематически связанный с направляющими, и измерительные приборы, отличающаяся тем, что, с целью приближения эксплуатационных характеристик установки к реальным условиям работы горных крепей путем обеспечения энергопередачи от нагружающей системы на испытуемый образец, направляющие выполнены в виде упругих пластин, установка снабжена дополнительной направляющей, установленной вдоль биссектрисы угла между пластинами, шарниром, закрепленным на концах пластин в вершине угла, и упорами, закрепленными на корпусе симметрично относительно пластин с воэможностью взаимодействия с последними, шарнир и центральный захват установлены на дополнительной направляющей с возможностью перемещения вдоль нее, а торцовые захваты закреплены на пластинах шарнирно.

2. Установка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что она снабжена дополнительным приводом, кинематически связанным с центральным захватом.

15168 вень осевых нагрузок на образце 6 достигается при больших прогибах .пластин 2 и 3, т.е. при больпа х объемах запасенной энергии на системе.

Величину энергии определяют по уси5 лию на образце 6, упругим характеристикам пластин 2 и 3, расстоянию между шарниром 7, расстоянию между упорами 16 и 17 и в зависимости от длины пластин 2 и 3.

Испытания могут также проводиться при одновременном росте осевых и изгибающих усилий, для чего одновременно включают приводы 10 и 13.

Таким образом, выполнение направляющих в виде упругих пластин, концы которых шарнирно связаны друг с другом, установленных с воэможностью перемещения и взаимодействия с симметрично установленньии упорами, обеспечивает возможность энергопередачи от нагружающей системы на испытуемый образец, что позволяет приблизить эксплуатационные характеристики установки к реальным условиям работы горных крепей.

Формула и з обр ете ния

1. Установка для исследования физико-механических свойств материалов, содержащая корпус, установленные на

Составитель М. Матюшин

Техред Л.Олийнык Корректор М. Поко

Редактор С. Пекарь

Заказ 6380/42

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.Óìãîðîä, ул. Гагарина,!01