Установка для физико-механических исследований материалов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 17 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(46) 15.03.86. Бюл. У 10 (71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследова.тельский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела(56) Авторское свидетельство СССР . У 530222, кл. 0 01 Н 3/08, 1972. (54)УСТАНОВКА ДЛЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ МАТЕРИАЛОВ (57)Изобретение относится к техникеиспытаний и предназначено для испытаний образцов горных пород, связных грунтов, строительных и других,801218314 А материалов прн деформации их механическим усилием. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей установки путем неравномерного и неоднозначного деформи, рования образца по его длине и увеличение доступа к поверхности испытуемого образца (ИО). Для этого . средство передачи усилия на кольцевые захваты (КЗ) 2 выполнено в виде расположенных по окружности параллельно оси КЗ 2 и на равных угловых расстояниях от нее трех валов (В). Исходя из условия обеспечения заданного закона распределения деформаций по длине ИО 3 на ведомом В 12 и ведущих В по их длине установлены1218314 1 О 5 катки 9, 10, 11 и 13 с профилированными торцами. В 12 связан с нагружающим приспособлением и соединенс приводом 17 его вращения черезчервячную пару. Вращение В 12 черезКЗ 2 передается на другие В. На боковых поверхностях ИО 3 закрепленыКЗ 2 так, что контактирующие с нимикатки расклинивают их при перемеИзобретение относится к технике испытаний материалов, в частности к установкам для деформирования испытуемого образца при проведении физико-механических исследований.Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей уста.новки путем неравномерного и неоднозначного деформирования образца по его длине и расширения доступа к поверхности образца,На фиг. 1 показана установка для физико-механических исследований материалов; на фиг. 2 - разрез А-А иа фиг. 1.Установка содержит корпус 1, захваты, выполненные в виде колец 2 для закрепления на поверхности исследуемого образца 3, нагружающее приспособление, выполненное в виде подвижной в направлении, перпендикулярном оси колец 2 траверсы 4, .винта 5, соединенного с траверсой 4, гайки 6, установленной неподвижно в осевом направлении и взаимодействующей с винтом 5 и соединенного с гайкой 6 через реверсивный редуктор 7 двигателя 8, и средство передачи усилия от нагружающего приспособления на кольца 2, состоящее из катков 9 -11, укрепленных на ведущем валу 12, и катков 13, укрепленных на ведо. мых валах 14 и 15 так, что в плоскости каждого катка на ведущем валу 12 расположены точно такие же катки 35 на ведомых валах 14 и 15. Ведущий вал 12 соединен с подвижной траверсой 4 консолями 16 и приводится во вращение от двигателя 17 через чер-, вячную пару с удлиненным винтом 18/ щении В 12, При смещении КЗ 2 в раз личных направлениях ИО 3 испытывают деформацию сжатия или растяжеиия. Неравномерно нагруженный таким образом ИО 3 имеет полностью открытые торцы и всесторонне доступные боковые поверхности,На .них.расположены измерительныеорганы 20 для регистрации доступныхим параметрон.2 ил. 2и шестерней 19. Вокруг исследуемого образца 3 расположены измерительные органы 20 и орудия исследований, например буровая штанга 21. Валы 12, 14 и 15 расположены параллельно оси колец 2 по окружности на равных угло. вых расстояниях от оси колец 2. Торцовые поверхности катков 9, 10, 11 и 13 контактируют с кольцами 2 и спрофилированы по требованию заданного закона нагружения образца 3. Катки и кольца размещены по длине образца 3, исходя из заданного закона распределения деформаций по длине образца. Установка работает следующим образом. Включают двигатель 17 через редуктор, винт.18 и шестерню 19 вращают вал 12 вместе с катками 9-11. Включают двигатель. 8 и через редуктор 7, гайку 6 и винт 5 перемещают траверсу 4 вместе с вращающимся валом 12 в направлении колец 2, опирающихся на катки 13 валов 14 и 15. При соприкосновении катков 9-11 с кольцами 2 последние приходят во вращение и вращают катки 13 на ведомых валах 14 и 15, С этого момента перемещение вала 12 в направлении колец 2 приводит к расклиниванию колец 2 и их взаимному смещению. Смещение колец 2 приводит к деформированию образца 3, причем скорость смещения колец 2, т.е. скорость нагружения образца 3 определяется профилем торцов катков. Кольца 2 смещаются в различных направле12183 1 О 15 20 25 30 35 4-А ниях. Пара колец, контактирующихс тремя одинаковыми катками, присближении катков удаляется друг отдруга, и часть образца 3, расположенная между этими парами колец,испытывает деформацию растяжения,Пара соседних колец каждое из которых соприкасается с соседними кат.хами, сближается и заключенная между ними часть образца испытываетсжимающие деформации, С начала нагружения образца 3 измерительные органы 20 ведут регистрацию доступных им параметров. При достижениизаданных деформаций двигатели Я и17 выключают и приступают к другимфизико-механическим испытаниям неравномерно и неравнозначно нагруженного образца 3, например осуществляют бурение штангой 21 отверстия вдоль оси образца. На этомэтапе испытаний заданные деформации образца 3 поддерживаются расклинивающей силой со стороны катков 9, 10, 11 и 13 на кольца 2.При выполнении заданных измеренийи операций включают двигатели 8 и 17и возобновляют деформирование образца до следующего уровня деформаций,1 и так далее до разрушения образца. При необходимости изменения параметров нагружения образца 3 заменяют размещенные на валах катки на новые и устанавливают их, а также кольца 2 по длине образца в ,соответствии с выбранным распределением деформаций. 14 4 Формула изобретения Установка для физико-механических исследований материалов, содержащая корпус, захваты для образца, средство передачи усилия с профилированными контактирующими поверхнос-. тями, взаимодействующее с захватами, и установленное на корпусе нагружающее приспособление для перемещения средства передачи усилия в направлении, перпендикулярном оси образца, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей установки путем неравномерного и неоднозначного деформирования образца по его длине и увеличения доступа к поверх.ности образца, она снабжена расположенными параллельно оси захватов тремя валами, взаимодействующими между собой посредством установленных на них и контактирующих с захватами катков, при этом один из валов имеет червячный привод вращения и связан с нагружающим приспособлением, все валы расположены по окружности на равных угловых расстояниях от оси захватов, а захваты выполнены в виде ряда закрепленных по поверхности образца колец, каждое из которых одновременно контактирует с торцовыми поверхностями размещенных на валах одинаковых катков, причем катки расположены по длине валов исходя из условия обеспечения заданного закона распределения де-формаций по длине образца. ВНИИПИ Заказ 1128/53Тираж 778 Подписное Филиал ППП "Патент",г.Ужгород, ул.Проектная,