Стенд для испытаний материалов на ударный изгиб

 

Изобретение относится к испытательной технике, к стендам для испытаний материалов на ударный изгиб. Цель изобретения - проведение испытаний путем трехточечного изгиба до заданного усилия с упругим восстановлением образца. Стенд содержит основание 1, падающий груз 2, установленный с возможностью взаимодействия с одним концом образца 4, первой вертикальную направляющую 5 для падающего груза 2 и фиксатор 6 падающего груза. Стенд снабжен служащим для прижатия другого конца образца 4 к основанию 1 дополнительным грузом 7, масса которого соответствует заданному усилию изгиба образца 4, второй вертикальной направляющей 9 для перемещения по ней дополнительного груза 7, фиксатором 10 дополнительного груза 7 и захватом 11 центральной части образца 4, шарнирно соединенным с основанием 1. Фиксаторы 6, 10 падающего 2 и дополнительного 7 грузов выполнены одностороннего действия. Один из них служит для предотвращения движения падающего груза 2 вверх при отскоке, а другой - для предотвращения движения дополнительного груза 7 вниз после отскока. Изобретение позволяет получить данные, необходимые для прогноза характера разрушения элементов горного массива, степени нагруженности элементов крепей для их расчетов на прочность. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) tqI) 4 G 01 N 3/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4389029/25-28 (22) 04.08.88 (46) 23,11 89. Б л. 1Е 43 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) E.Â.Ëoäóñ (53) 620.178.7(088.8) ! (56) Авторское свидетельство СССР

If 1350544, кл. Г 01 N 3/30, 1985.

Авторское свидетельство СССР

N 1448241, кл. G 01 N 3/30, 1987.

2 (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИИ МАТЕРИАЛОВ

НА УДАРНЫЙ ИЗГИБ (57) Изобретение относится к испытательной технике, к стендам для испытаний материалов на ударный изгиб.

Цель изобретения - проведение испытаний путем трехточечного изгиба до заданного усилия с упругим восстановлением образца. Стенд содержит основание 1, падающий груз 2, установленный с воэможностью взаимодействия с одним концом образца 4, первую вертикальную направляющую 5 для

1>23955

50 падающего груза 2 и фиксатор 6 падающего груза. Стенд снабжен служащим для прижатия другого конца образца 4 к основанию 1 дополнительным грузом 7, 5 масса которого соответствует заданному усилию изгиба образца 4, второй вертикальной направляющей 9 для перемещения по ней дополнительного груза

7, фиксатором 10 дополнительного груза 7 и захватом 11 центральной части образца 4, шарнирно соединенным с основанием l. Фиксаторы 6,10 падающего

Изобретение относится к испытательной технике, а именно, к стендам для испытаний материалов на удар- 20 ный изгиб.

Цель изобретения - проведение испытаний путем трехточечного изгиба образца до заданного усилия с его упругим восстановлением ° 25

На чертеже представлен стенд для испытаний материалов на ударный изгиб, общий вид.

Стенд содержит основание 1, падающий груз 2 с накладкой 3, установленный с возможностью взаимодействия с одним концом образца 4, вертикальную направляющую 5 для падающего груза 2 и фиксатор 6 падающего груза 2. Стенд снабжен также дополнительным грузом 7 с накладкой 8, служащим для прижатия второго конца образца 4 к основанию 1; второй вертикальной направляющей 9 для перемещения по ней дополнительного груза 7, 40 фиксатором 10 дополнительного груза и захватом 11 центральной части образца 4, шарнирно соединенным с основанием 1 и имеющим возможность регулировки по высоте с помощью вин- 45 та 12.

Концы образца 4 снабжены наконечниками 13 и 14, а на верхней части основания 1 установлена лебедка 15 для подъема падающего груза 2. фиксаторы Ь и 10 падающего 2 и дополнительного 7 грузов выполнены одностороннего действия, первый из них (фиксатор 6) служит для предотвращения движения падающего груза 2

S5 вверх при отскоке, а второй (фиксатор 10) - для предотвращения движения дополнительного груза 7 вниз после отскока.

2 и дополнительного 7 грузов выполнены одностороннего действия. Один из них служит для предотвращения движения падающего груза 2 вверх при отскоке, а другой — для предотвращения движения дополнительного груза 7 вниз после отскока..Изобретение позволяет получить данные, необходимые для прогноза характера разрушения элементов горного массива, степенй нагруженности элементов крепей для их расчетов на прочность. 1 ил.

Г

Стенд работает следующим образом.

Образец 4 исследуемого материала с наконечниками 13 и 14 закрепляют по центру в захвате 11. С помощью винта 12 устанавливают необходимую высоту захвата 11, а с помощью дополнительного груза 7 с накладкой 8, вес которого соответствует задаваемому усилию изгиба образца 4, прижимают второй конец образца 4 с наконечником 14 к основанию 1. С помощью лебедки 15 поднимают падающий груз 2 с накладкой 3 и в заданный момент производят его сбрасывание на первый конец образца 4 с наконечником 13.

Накладка 3 наносит удар по наконечнику 13 и поворачивает образец

4 относительно шаровой опоры захвата 11 центральной части образца 4.

Дополнительный груз 7 с накладкой 8, контактирующей с наконечником 14, оказывает сопротивление повороту образца 4, в результате чего он деформируется изгибом с усилием, пропорциональным весу дополнительного

rpyaa 7. Падающий груз 2 фиксируется в крайнем нижнем положении фиксатором 6, а дополнительный груз 7 перемещается вверх эа счет поворота образца 4 и его упругого восстановления после изгиба, В положении наибольшего подъема дополнительный груз

7 удерживается фиксатором 10. В ходе опыта регистрируют диаграмму деформирования образца 4 (средства регистрации не показаны), а работу упругого восстановления оценивают по высоте подьема дополнительного груза 7. Для этого стенд предварительно тарируют при нагружении жесткого образца, т ° е. образца с заведомо намного меньшим изгибом при тех же

Составитель В.Пастушин

Техред А.Кравчук Корректор И.Пожо

Редактор Н.Бобкова

Тираж 789

Заказ 7035/45

Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, r Ужгород, ул. Гагарина, 1 11

15239 нагрузках, чем испытуемый образец 4.

При испытании такого образца (упругое восстановление его близко к нулю) определяют высоту подъема дополнительного груза 7. Тогда работа, совершаемая при упругом восстановлении исследуемого образца 4 или изделия, может оцениваться как разность работ по подъему дополнительного груза 7 на разную высоту при испытании тарировочного и исследуемого образца 4.

Опыты проводят при различных весах дополнительного груза 7, что дает разное наибольшее изгибающее усилие, при различных положениях захвата 11 центральной части образца 4 над основанием 1, что дает разную продолжительность действия изгибающего усилия на образец 4, при различном весе падающего груза 2 и высоте

его подъема, что дает разную скорость нагружения образца 4. Длительность воздействия ударного импульса при перемещении захвата 11 относительно основания 1 (при вращении винта 12) изменяется в связи с тем, что при этом изменяется угол поворота образца 4 до отделения накладки 8 от наконечника 14, Для испытаний образца 4 на ударный изгиб до заданной степени деформации, но при нагружении по трехточечной схеме, вес дополнительного груза 7 выбирают значительно большим, чем усилие на наконечнике 14 при деформировании образца 4 до заданной нагрузки, или фиксируют положение дополнительного груза 7 в крайнем нижнем положении. Величину деформации

40 при этом задают вращением винта 12 и перемещением захвата 11 центральной части образца 4.

На стенде выполняются испытания при ударном изгибе образца по трехточечной схеме с последующим его упругим восстановлением после нагружения до заданного уровня изгибающей нагрузки. Этот вид испытаний позволяет получать результаты определения прочностных свойств материалов и иэделий, необходимые для практических расчетов, в частности для горной механики при испытании образцов горных пород,образцов материалов, используемых при изготовлении шахтных механизированных и индивидуальных крепей, могут быть получены данные, необходимые для прогноза характера разрушения элементов горного массива, для оценки степени нарушенности окружающих силовых элементов при ударном нагружении элементов крепей, для расчета элементов крепей на прочность.

Формула и з о б р е т е н и я

Стенд для испытаний материалов на ударный изгиб, содержащий основание, падающий груз, установленный с возможностью взаимодействия с одним концом образца, вертикальную направляющую для падающего груза и фиксатор падающего груза „ отличающийся тем, что, с целью проведения испытаний путем трехточечного изгиба образца до заданного усилия с его упругим восстановлением, стенд снабжен служащим для прижатия второго конца образца к основанию дополнительным грузом, вес которого соответствует заданному усилию изгиба образца, второй вертикальной направляющей для перемещения по ней дополнительного груза, фиксатором дополнительного груза и захватом центральной части образца, шарнирно соединенным с основанием, при этом фиксаторы падающего и дополнительного грузов выполнены одностороннего действия и первый иэ них служит для предотвращения движения падающего груза вверх при отскоке, а второй - для предотвращения движения дополнительного груза вниз после отскока.