Установка для испытания образцов повторными ударами

)9) 8 4 Б 01 И 3 32 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ПЬСТ Н АВТОРСКОМУ СВИ л,В 46рдена Трунаучно-исгорной г во ледова- омеханик л 1(088,8) свидетельст Г. 01 Б 3/34 СС 198М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(71) ВсесоюзныйКрасного Знаменительский институи маркшейдерског(56) АвторскоеР 1093945, кл. 4) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ О ЦОВ ПОВТОРНЫМИ УДАРАИИ(57) Изобретение относится к устройствам для испытания образцов повторными ударами, 11 ель изобретения - расширение функциональньп возможностейустановки путем обеспечения испытанияобразца знакопеременными ударныминагрузками с нарастающей силой ударов, Ударный механизм выполнен ввиде гидроцилиндра с двумя соосно1276953 О 15 расположенными полостями 6 и 7, разделенными перегородкой с поршнями 10и 11. Поршень 10 гидроцилиндра подпружинен со стороны торца гидроцнлиндра, а подпоршневая полость 6 заполнена жидкостью, поршень гндроцилиндра посредством шатуна 12 соединен шарнирно со свободным концомшанги 1 ударного механизма, другойконец которой установлен с возможностью вращения на станине 18, Кинематическая схема ударного механизмаприводит при перемещении рамки 2 фударного механизма к перемещению 1Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания образпов повторными ударами, и предназначено дляиспытания различных материалов, впервую очередь хрупких материаловтипа горных пород.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей установки путем обеспечения испытания образца знакопеременными ударными нагрузками с нарастающей силой ударов,Цель достигается выполнением ударного механизма в виде двух сооснорасположенных и разделенных перегородкой полостей гидроцилиндра сдвумя поршнями,в каждой одна из полос-тей заполненажидкостью,а другая - газом, при этом обратный клапан, установленный в перегородке между полостями гидроцилиндра, дает возможностьперетекания жидкости из одной полости в другую при превышении давления жидкости над давлением газа.На чертеже представлена схемаустановки,Установка содержит ударный механизм, штанга 1 которого установленас возможностью перемещения посредством рамки 2, взаимодействующей с эксцентриковым приводом, состоящим издвигателя 3, кривошипа 4, шатуна 5.Нагружающее устройство штанги 1 выполнено в виде гидроцилиндра, разделенного на две соосные полости 6 и7 перегородкой 8 с обратным клапаном поршня 11 и сжатию газа, которымзаполнена полость 7. При этом аккумулируется энергия, преобразующаясязатем в энергию удара. Обратньй клапан 9, установленный в перегородке8 между полостями 6 и 7 гидроцилиндра, пропускает часть жидкости в полость 7 гидроцилиндра в крайнемнижнем положении ее поршня 11, В результате уменьшения объема газаза счет перетекания жидкости послезавершения каждого цикла удара, силаударов возрастает от цикла к циклу.1 ил.9 Подпоршневая полость 6 гидроцилиндра, обращенная к перегородке 8,заполнена рабочей жидкостью, одиниз поршней 1 О, расположенный в этойполости, подпружинен со стороны торца гидроцилиндра, Вторая полость 7в исходном состоянии заполнена рабочим инертным газом. Другой поршень11 посредством шатуна 12 шарнирносоединен со свободным концом штанги1, Внутренняя боковая поверхностьрамки 2 взаимодействует с боковойповерхностью соединительного шарнирного звена 13, соединяющего шатун12 и штангу 1. Рамка 2 имеет направляющие 14 для обеспечения ее возвратно-поступательного перемещения исоединена с одним из захватов 15. Другой захват 16 соединен с шатуном2 О 5, Захваты перемещаются в направляющей втулке 17, положение которойможет регулироваться относительностанины 18 в направлении перемещениярамки 2, Кроме того, относительно 25 станины 18 регулируется положениеэксцентрикового привода, положениеоси качания штанги 1, положение гьщроцилиндра с полостями 6 и 7, Испытуемый образец обозначен позицией 30 19.Установка работает следующим образом.Испытуемый образец 19 укрепляютв захватах 15 и 16, Включают двигатель 3 эксцентрикового привода ивращают кривошип 4. Посредством шату953 з 1276 на 5 захват 16 перемещается вправо по чертежу, увлекая эа собой образец 19, один из захватов 15 с направляюшей 14 и рамку 2. При перемещении рамки 2 слева направо штанга 5 1 поворачивается по часовой стрелке, а поршень 11 вдвигается в полость Это приводит к сжатию газа, расположенного в полости 7. В начальный момент движения поршня 11 давлением газа запирается клапан 9 под действием усилия со стороны давления жидкости в полости 6, создаваемого подпружиненным поршнем 10. При запертом клапане 9 перемещение поршня 115 вверх приводит к постоянному постепенному росту давления газа, росту сопротивления его перемещению. Сопротивление перемещению поршня 11 передается шатуном 12 рамке 2 и вы зывает растягивающую нагрузку на образце 19. Характер изменения нагрузки зависит от характеристики сжимаемости газа, длины шатуна 12 и расположения рамки 2 относительно оси полостей 6 и 7 гидроцилиндра, поскольку при указанном перемещении рамки 2 происходит наряду с ростом усилия со стороны поршня 11, уменьшение плеча действия этого усилия вследствие З 0 поворота шатуна 12, В момент, когда штанга 1 и шатун 12 займут положение, при котором оси их симметрии совпада-. ют с осями симметрии полостей 6 и 7, давление газа максимально, и даль- ц нейшее смещение рамки 2 в. прежнем направлении приводит к быстрому выталкиванию поршня 11, заканчивающемуся нанесением удара звеном 13 по правой (по чертежу) внутренней боко вой поверхности рамки 2, Удар передается через захват 15 на образец 19 в виде сжимающего ударного импульса. При переходе поршня 11 к своему ниж" нему положению давление газа падает, 45 и давление жидкости в полости 6 цилиндра преодолевает сопротивление пружины запорного клапана 9 и отпирает его, в результате чего часть жидкости перетекает из полости 6 в по лость 7 гидроцилиндра, Это уменьшает объем, занимаемый газом в подпоршневой полости, Перетекание жидкости происходит до тех пор, пока рамка 2 под действием зксцентрикового привода 55 не начнет перемещаться в обратном направлении, при котором поршень 11 начнет вновь двигаться в полость 7 цилиндра и запрет клапан 9. В дальнейшем работа установки идет описанным порядком с той разницей, чтопри переходе штанги 4 и шатуна 12через положение оси полостей 6 и 7гидроцилиндра звено 13 наносит ударпо левой внутренней поверхности рамки 2 и создает ударную растягивающую нагрузку на образце 19. Силаудара при этом повьшается, поскольку гаэ в момент его наибольшегосжатия имеет большее давление из-эаменьшего объема, часть которого замещена жидкостью, а значит и кинетическая энергия, сообщенная поршню 1и переходящая в ударный импульс, повышается. При дальнейшей работе установки образец 19 нагружается поочередно ударными знакопеременными усилиями, причем каждый последующийудар имеет большую силу. При разрушении образца от очередного ударасжимающего или растягивающего знакарамка 2 посредством заплечика на направляющей 14 упирается в корпус 18или втулку 17,Формула изобретения Установка для испытания образцов повторными ударами, содержащая станину зксцентриковый привод, рамку, взаимодействующую с эксцентриковым приводом, два захвата и ударный механизм, штанга которого одним концом закреплена на станине с возможностью вращения и взаимодействия свободным концом с рамкой, о т л и ч а ю щ а - я с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей путем обеспечения испытания образца знакопеременными ударными нагрузками с нарастающей силой ударов, она снабжена шауном, ударный механизм выполнен в виде гидроцилиндра с перегородкой, делящей его на две соосные полости, с двумя поршнями, размещенными в соответствующей полости, и с обратным клапаном, установленным в перегородке, один из поршней подпружинен со стороны торца гидроцилиндра, а дру" гой - шарнирно соединен с одним концом шатуна, шарнирно соединеннымдругнм концом со свободным концом штанги иустаиовленным свозможностью взамодей-ствия с внутренней поверхностью рамки, один иэ захватов закреплен на рамке, а другой - на зксцентриковом приводе.