Установка для физико-механических испытаний материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ О НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕЛЬСТВ ДВТОРСНО 1725/22-010.8504.87. Бюлсовхозный титут гойдерског,172(088орское с дсл тво ССС 8, 1984 идетелО МЗ кл. АНОВКА ДЛЯ ФИЗИКО-МТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ ЕС -(21),397 (22) 28, (46) 23. (71) Все ский инс и маркше (72) Е.В (53) 620 (56) Авт Р 122678 (54) УСТ КИХ ИСПЬ аучно-исследовательной геомеханики .(57) Изобретение касается испытанияматериалов, в частности горных пород,на прочность под действием неравномерно распределенной по длине образца 3 нагрузки. Цель - расширениетехнологических возможностей установки путем обеспечения постоянстванагрузок при развитии деформации ползучести на участках нагружения образца 3. Установка содержит корпус(К) 1 и кольцевые захваты 2, закрепленные на боковой поверхности образца 3. На К 1 установлен привод 4 вра13 О 5561 щения, связанный через втулку 6 сосредством осевого перемещения захватов 2; выполненным в виде направляющих стержней 5,. Установленных параллельно общей оси захватов 2. Настержнях 5, соединенных с захватами2,. установлены червячные винты 7,сцепленные с червячными колесами(ЧК) 8, размещенными на К 1. Длякаждого ЧК 8 имеются тормозные приспособления, выполненные в виде диска, связанного с ЧК 8, и колодки 9,установленной над диском, Дпя переИзобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов материалов, в частности горных пород, на прочность под действием неравномер но распределенной по длине образца нагрузки и исследованию физико-механических свойств образцов под нагрузкой.Цель изобретения - расширение тех- о нологических возмойностей установки путем обеспечения постоянства нагрузок при развитии деформации ползу- чести на участках нагружения образца.На чертеже показана установка для физико-механических испытаний материалов.Установка содержит корпус 1, кольцевые захваты 2, закрепляемые на боковой поверхности образца 3 испытуе мого материала, привод 4 вращения, установленный на корпусе 1, средство осевого перемещения кольцевых захва-тов 2, выполненное в виде направляющих стержней 5, установленных парал" лельно общей оси захватов 2 с воэможностью вращения вокруг этой оси и связанных через втулку 6 с приводом 4 вращения, червячных винтов 7, установленных на направляющих стержнях 5 З 7 с возможностью осевого перемещения и соединенных с захватами 2, червячных колес .8, установленных на корпусе,с возможностью вращения и сцепленных с червячными винтами 7, и тор мозных приспособлений для каждого червячного колеса 8. мещения колодки 9 имеется винт 1 О,между которым и колодкой 9 размещенапружина 1. Включают привод 4, который передает вращение через стержни 5 винтам 7 и ЧК 8Для нагружения образца 3 создают сопротивлениевращению ЧК 8, величина которого определяется трением между дисками и,колодками 9. Регулируя степень сжатия пружин 11 с помощью винтов 1 О,получают неравномерное распределение нагрузки по участку образца 3.э.п. ф-лы, 1 илКаждое иэ тормозных приспособлений выполнено в виде диска (не показан), соединенного с червячным колесом 8, колодки 9, установленной над диском с возможностью перемещения,. винта 10 для перемещения колодки 9 и пружины 11, размещенной между винтом 10 и колодкой 9;Для центровки червячных винтов 7 служат дополнительные червячные колеса 12, установленные на корпусе 1 Установка снабжена буровым приспособ" лением 13 и другими средствами (не показаны).для воздействия и наблюдения за образцом 3 испытуемого материала.Установка работает .следующим образом.Испытуемый образец 3 закрепляют в захватах 2, которые соединяют с червячными винтами 7, При работе установки включают привод 4 вращения и не выключают его до окончания наблюдений эа образцом 3, Вращение втулки 6 посредством направляющих стержней 5 сообщается червячным винтам 7 вращение последних приводит к вращению червячных колес 8. При отсутствии сопротивления вращению колес 8 червячные винты 7 не имеют осевого . перемещения, захваты 2 неподвижны в осевом направлении и вращаются вместе с образцом 3, не создавая нагрузки на нем. Для нагружения образца 3 с помощью тормозного приспособления создают сопротивление вращению каждого отдельного колеса 8Для этого1305561 4грузки на одном или нескольких участе- ках образца 3 производят дополнительа- ное деформирование пружин 11 Такимобразом, обеспечивается длительное поддержание неравномерно распределенных нагрузок при развитии деформаций образцов. ВНИИПИ Заказ 142140 Тираж 777 Подписное Произв."полигр. пр-тие,. г. Ужгород, ул, Проектная, 4 3,вращают винт 1 О и приводят в сопри косновение колодки 9 с дисками, со диненными с соответствующими колес ми 8. Сила трения, возникающая меж ду колодкой 9 и диском, создает.со противление вращению колес 8 При появлении сопротивления вращению червячные винты 7 вынуждены при своем вращении преодолевать это сопротивление и при этом стремятся пере мещаться вдоль направляющих стержней 5. Это стремление выражается в создании на образце 3 осевых нагрузок, величины которых различны на каждом червячном колесе .8 и опреде ляются величинами сопротивления вращению червячных колес 8. Величины сопротивления вращению червячных колес 8 определяются силой трения между дисками и колодками 9 и регулиру ются величиной деформации пружин 11. Индивидуально регулируя степень сжатия каждой пружины 1 с помощью винтов 10, получают неравномерное распределение нагрузки по участкам образца 3, После достижения заданных нагрузок вращение втулки 6 с червячными винтами 7 и образцом 3 продолжается с прежней скоростью, образец 3 находится при действии постоянных 30 неравномерно распределенных по длине нагрузках. С помощью бурового приспособления 13 производят обследование образца 3, например бурят шпур и замеряют энергозатраты при . 35 прохождении участков с различными уровнями нагрузки а затем наблюдают за деформацией стенок шпура на различных участках его длины. С течением времени в образце 3 развивают ся деформации ползучести, приводящие к взаимным перемещениям червячных винтов 7, Однако осевые перемещения червячных винтов 7 не приводят к изменению создаваемых ими уси лий на образце 3, так как усилия.по- прежнему зависят только от сопротивления вращению червячных колес 8, которые со временем не меняются. При необходимости изменить уровни на"50 Формула изобретения 1. Установка для физико-механических испытаний материалов, содержащая корпус, кольцевые захваты, предназначенные для закрепления на боковой поверхности образца испытуемого материала по числу участков нагружения, средства осевого перемещения кольцевых захватов и привод вращения, установленный на корпусе, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей установки путем обеспечения постоянства нагрузок при развитии деформации ползучести на участках нагружения образца, средство осевого перемещения кольцевых захватоввыполнено в виде направляющих стержней, установленных параллельно общей оси захватов с возможностью совместного вращения относительно этой оси и соединенных с приводом вращения, червячных винтов, установленныхна направляющих стержнях с возможностью осевого перемещения и имеющихосевые отверстия, в которых закреплены кольцевые захваты, червячных колес, установленных на корпусе с возможностью вращения и соединенных с червячными винтами, и тормозных при-. способлений для каждого червячного колеса.2. Установка по и. 1, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что каждое из тормозных приспособлений выполнено в виде диска, соединенного с червячным колесом, колодки, установленной над диском с возможностью перемещения, винта для перемещения колодки и пружины, размещенной между винтом ,и колодкой.