Устройство для испытания образцов сыпучих материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХсаичюзюепжикРЕСПУБЛИК й 3/28 ЗОБ ЕН ТВ М Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ С(46) 30.12.84. Бюл. Р 48 (72) Е.И.Шемякин, А.Ф.Ревуженко, А.П.Бобряков и Э.В.Захаревич (71) Институт горного дела Сибирско го отделения АН СССР(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 589564, кл, б 01 Ф 3/02, 1975 (прототип) .(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРЛЗЦОВ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ при сложнэм нагружении, содержащее основание, установленный на нем цилиндрический стакан для сыпучего материала и систему нагружения материалаФ ЯО, 11321 радиальным усилием, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью расширения информативности путем нагруженияобразца в радиальном направлении споворотом осей главных нормальныхнапряжений, оно снабжено платформойс приводом ее вращения, установленнойсоосно стакану, который выполнен ввиде упруго деформируемой оболочки,и тягами, которые одними концами закреплены на оболочке, а другими связаны с основанием, а система нагружения выполнена в виде жестких плас,тин-шаблонов с эллиптическими отверстиями, закрепленных на платформе иохватывающих оболочку в различныхсечениях по ее высоте.Изобретение относится к испытательной технике и может бьггь использовано при изучении свойств сыпучихматериалов в условиях сложного нагру.жения. 5Известно устройство для испытания образцов сыпучих материаловпри сложном нагружении, содержащееоснование, установленный на немцилиндрический стакан для сыпучего 1 Оматериала и плунжерную систему нагружения материала радиальным усилием, обеспечивающую статическое нагружение образцов без изменения направления приложения нагрузки в процессе испьггания 13 .Недостатком этого устройства является его низкая информативность,так как оно не позволяет изменятьнаправление приложения радиальной 20нагрузки в процессе испытания и,следовательно, получать информациюо свойствах материала при сложномнагружении с поворотом осей главныхнормальных напряжений. 25Цель изобретения - расширение информативности путем обеспечения нагружения образца в радиальном направлении с поворотом осей главных нормальных напряжений. 30Указанная цель достигается тем,что устройство для испытания образцовсыпучих материалов при сложном нагружении, содержащее основание, установленный на нем цилиндрический стакан для сыпучего материала и системунагружения материала радиальным усилием, снабжено платформой с приводомее вращения, установленной соосностакану, который выполнен в видеупруго деформируемой оболочки, и тягами, которые одними концами закреплены на оболочке, а другими связаныс основанием, а система нагружениявыполнена в виде жестких пластиншаблонов с эллиптическими отверстиями, закрепленных на платформе и охватывающих оболочку в различных сечениях по е,высоте,На фиг. 1 показано устройство,общий видф, на фиг. 2 - одна иэ пластин шаблонов, вид сверху,Устройство дляиспытания образцовсыпучих материалов содержит основание 1 и установленный на нем с помощью диска 2 и оси 3 стакан для сыпучего материала, выполненный в виде гибкой оболочки 4, например, из тонколистового металла, при этом дно 5может быть выполнено из эластичногоматериала, например из резины. Стакан удерживается на диске 2 с помощью тяг 6, одни концы которых закреплены на оболочке 4, а другие с помощьюшпилек 7 связаны с основанием 1.На оси 3 с помощью подшипника 8укреплена платформа 9, движение которой сообщается приводом ее вращения, состоящим из ролика 10, редук"тора 11 и электродвигателя 12, Навращающейся платформе 9 установленасистема нагружения образца, состоящая из жестких пластин-шаблонов 13с эллиптическими отверстиями 14,закрепленных на платформе 9 посредством шпилек 15 и охватывающих оболочку 4 в различных сечениях по еевысоте.Устройство работает следующим образом.В стакан засыпают исследуемыйсыпучий материал и включают электродвигатель 12, вращение от которого через редуктор 11 с помощью ролика 10 передается платформе 9, Пластины-шаблоны 13, вращаясь относитель.но оболочки 4, деформируют ее и находящийся в стакане исследуемый материал, поскольку малые оси эллипсовотверстий 14 меньше диаметра оболочки 4. Так как малые оси эллипсов отверстий,14 меняют свое положениепри вращении пластин-шаблонов 13,радиальные напряжения, действующие .на исследуемый материал, также меняют свое направление, Пластины-шаблоны 13 одновременно взаимодействуютс оболочкой 4 в различных сеченияхпо ее высоте. Эллиптическая формаотверстия 14 является оптимальной,поскольку легко описывается математическим уравнением, что облегчаетвыполнение аналитических расчетов.В процессе нагружения фиксируютизменение высоты исследуемого образца сыпучего материала и по измененикобъема его судят о дилатансионныхсвойствах материала.Использование предлагаемого изобретения позволяет расширить информативность испытаний сыпучих материалов, поскольку позволяет установитьизменение его характеристик в процессе сложного нагружения,,Волощу аз 9782/ исн 13035, Мо илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,Тираж 82 Государственн лам изобретена, Ж, Рауш Пго комитета СССРй и открытийкая наб д. 4/5