Установка для ударных испытаний материалов на сжатие со сдвигом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИ КРЕСПУБЛИК 4 ЯО 13 4601 ИЗЭ ВЕМНЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ГОСУДАРСПО ДЕЛ ЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ(54) УСТАН МАТЕРИАЛОВ (5 б 5 ЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНЖАТИЕ СО СДВИГОМ Бюл 7) Изо тся к но-исследоварной геомехан и на ту изобретени тельнои являетс ных воз и(088 тисбрасывакальной етельство ССС Н 3/30, 1978. ельство СССР Я 3/30, 1984 ви 01 наковальню 4, захватытуемого образца 7Устжит также платФорму 8,испы иде С О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН(21) 4047590/ (22) 0704,86 (46) 07.09.87 (7 1) Всесоюзн тельский инст и маркшейдерс (72) Е,В, Лод (53) 620, 178, (56) Авторско У 796686, кл.Авторское В 1099232, кл ретение относи ехнике, Целью расширение эк жностей, Уста мый груз 1, р аправляющей 3 плуатацио овка соде му 2 с ве для груза и 6 для новка сод подвижнуювертикальном направлении и размещенную между грузом 1 и наковальнейНа нижней стороне платформы 8 установлен ползун 9, который имеет возможность перемещаться перпендикулярнооси направляющей 3, На ползуне 9 закреплен шток 10, Захваты 5 и 6 выполнены в виде двух соосцых втулок, контактирующих друг с другом торцовымиповерхностями, одна из которых соединена со штоком 10 с воэможностью ихотносительного осевого перемещения,а отверстие другой втулки с нижцейстороны заглушено, Установка содержитпривод 12 вращения наковальни 4 вокруг вертикальной оси, совпадающей с осью направляющей 3, Наковальня 4 раз.гоняется до задацной скорости, сбрасывается груз 1 и платформа,8 перемещается в направлении наковальни 4.Захват 6 взаимодействует с наковальней 4, шток 10 нагружает образец осевой нагрузкой, За счет силы трениямежду захватом 6 и наковальней 4 происходит относительное смещение захватов 5 и 6 и образец 7 нагружается дополнительно сдвигающей нагрузкой. Доля вращательного и линейного сдвига,т,е. закон расппеделеция касательных напряжений, определяется положением ползуна 9 ца платформе 8.ил,разом. Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для ударных испытаний магериаловна сжатие со сдвигом.Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей за счетрегулирования распределения касательных напряжений.На чертеже изображена предлагаемаяустановка, общий вид,Установка содеркит сбрасываемыйгруз 1, раму 2 с вертикальной направляющей 3 для груза 1, размещенную внижней части рамы 2 наковальню 4 изахваты 5 и 6 для испытуемого образца 7,Установка содержит также подвижную в вертикальном направлении платформу 8, размещенную между грузом 1и наковальней 4, ползун 9, установленный с нижней стороны платформы 8с возможностью перемещения перпендикулярно оси направляющей 3, шток 10,закрепленный на ползуне 9, Захваты 5и 6 выполнены в виде двух соосныхвтулок, контактирующих одна с другойторцовыми поверхностями, одна из которых соединена со штоком 10 с возможностью их относительного осевого перемещения, при этом отверстие другой втулки с нижней стороны заглушено с помощью заглушки 11, Наковальнявыполнена в вице диска и связана с приводом 12 вращения наковальни 4 вокруг вертикальной оси, совпадающейс осью направляющей 3,Платформа 8 соецинеца с направля 5ющей 3 с помощью хвостовика 13 и подтянута к цей пружиной 14, Ползун 9соединен с регулировочным винтом 15для перемещения его вдоль платформы8. Захваты 5 и 6 находятся ца штоке1 О 9 в подвешенном состоянии, обеспечи ваемом пружиной 16, и при этом не касаются поверхности наковальни 4, Наковальня 4 опирается ца раму 2 черезкатки 17 и опорный подшипник 18, Для15 подъема и сброса груза 1 имеетсяприспособление 19,Установка работает следующим обВключают привод 12 и разгоняют наковальню 4 до заданной скорости вращения, которая спределяется заданнойскоростью роста срезающих деформаций.Сбрасывают груз 1 и наносят удар по 25 платформе 8, Под действием силы ударапреодолевается сопротивление пружин14 и платформа 8 перемещается в направлении наковальни 4, Захват 6 входит во взаимодейс 1 вие своей торцовой ЗО поверхностью с погерхностью вращаю-.щейся наковальни 4, при этом оба захвата 5 и 6 перемешаются относительноштока 10, так что захват 5 перемещается относительно штока 10 без вращения.139 Я 47 тираж 776 ВНИИПИ Заказ 4040/36 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Перемещение штока 10 вдоль аси захватя 5 приводит к возникновению ня образце 7 осевой ударной нагрузки, которая через заглушку 11 передается захвату 6 и прижимает ега к по.верхности наковальни с усилием, обеспечивающим силу трения между торцам захвата 6 и поверхностью накавальци 4, достаточную для смещения захвата 6 относительно захвата 5 по плоскости их контакта,Характер смещения захвата 6 относительно захвата 5 зависит ат расстояния оси захватов 5 и 6 от оси вращения наковальни 4, Если ось захватов5 и 6 совпадает с осью вращения накрвальни 4, захват 6 вовлекается наковальней 4 только во вряпдтельцае цвт -жение, в результате чего образец испытывает вращательный сдвиг, Еслиось захватов 5 и 6 удяленд ат осивращения наковальни 4, захват 6 совершает линейное перемещение с поворотом относительно захвата 5, в результате чего образец 7 нагружаетсяодновременно линейным и вращательнымсдвигами,Чем больше расстояние от оси наковальни 4 до оси захватов 5 и 6, темменьше поворот захвата 6 и балыпе еголинейное смещение, т.е, темецыпедоля вращательного сдвига и большедоля линейного сдвига, При наибольпемрасстоянии от аси вращения наковальни354 получают деформацию, близкую к чистому линейному сдвигу, Положение ползуна 9 регулируют винтом 15,Опыты проводят при различных соот-ношениях линейного и вращательного сдвигов,при различной ориентировке плоскостей напластования образца 7 относительно направления линейного сдвига, что достигается изменением расположения образца 7 в захватах 5 и 6, при. различных соотношениях скоростей осевой и срезающих деформаций, что достигается изменением скорости вращения наковальни 4,Образец 7 прикрепляот к внутренней поверхности втулок, например приклеивают, с таким расчетом, чтобы обеспечить контакт между втулками па торцовым поверхностям. Рязер и маццасть ус напк Зависят ат задач испытаний, ьидя испытуемого материала, размеров образцаУстановка имеет широкие возможности, позволяющие проводить испытания на ударную осевук нагрузку и сдвиг, причем сдвиг двух ипав - вращательный и лицейныц при различных соотношениях дефармдц.й этих видов сдвигов, при рязличньх соотношениях скоростей деформаций и асецай деформации. Для испытания с:а стык материалов типа горных пород этц вазможцасти установки имеют болыпае значение, Опыты с установкой позволяют определить эцергоемкост Разрушения слоистых материя.а 3 , х 3:ц:ых соотношениях лефортяц ря элцчцх видав нагрузки,Таким абра.ам, расширяются эксплуатапиаццыс вазможности установки, так как оца паяцлиат регулировать распределеные кясятеп.цых напряжений. формула изобретения Устацавкд д:я ударцпх испытаний материалов ця сжатие со сдвигом, содержашдя сбрдспцяемый г руз, раму свертикя;ьнай цдцрд;яю:пей цля грузя,размещенную в ):.,ай части рамы наковальша и захваты;ля испытуемого образца, а т л и :. я ю ш а я с я тем, что 7 с целью рясшреця эксплуатяци - аццых вазмажостей зд счет регулировднця распределен;я касательных цапряжешй, аня сцдбжеця подвижной ввертикальном цдпрявлеции платформой,размещенной между грузом и наковальней, ползуцам, установленным с нижнейстороны платформы с возможностью перемещения перпендикулярна оси направляюПеЙ, штоком, закрепленным ца ползуне, приводом врядения наковальнивокруг вертпкялтцай оси, совпадающейс осью направляюпай, я захваты выполнены в виде двух саосных втулок, контактирующих одця с другой торцовымиповерхностями, одцд из которых соединена со штоком с возможностью их относительного асегага перемещения,при этом отверсте друго втулки снижней стороны заглушена,