Установка для исследования физико-механических свойств материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1 11 3/ 21 С 39/00 РЕТЕНИ хани атур17 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ОПИСАНИЕ ИЗС Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕП(7 1) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики имаркшейдерского дела(56) Авторское свидетельство СССРУ 1157393, кл. С 01 М 3/08, 1983.(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к испытательной технике, Цель иэобретения -расширение технологических возможностей установки путем приложения к отдельным участкам по длине образца дополнительной нагрузки, направленнойпод различными углами к осевой нагрузке. Для этого установка имеет ме 01423938 А 1 зм для локального нагружения образца 5, выполненный в виде вращатель ной пары двух звеньев 9, 10, концы которых соединены шарниром, нагружаю- щего элемента 12, установленного на шарнире 11, и двух приводов 13 перемещения, размещенных в корпусе 1 соосно и параллельно захватам б и 7 образца. Свободные концы звеньев 9 и 10 шарнирно соединены с приводами 13. Последние выполнены в виде гидооцилиндров 14 с поршнями двустороннего действияПри выполнении пригружений под острыми углами изменяют напряжение оси элемента 12, ориентируя ее вдоль направления пригрузки, Форма элемента,12 зависит от задач исследования и выбирается в соответствии с формой пригружающего элемента в н е. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для исследования Физико-механических свойств материалов в томЭ5числе образцов горньп пород, под меХанической нагрузкой.Цель изобретения - расширениетехнологических возможностей устаовки путем приложения к отдельным 10часткам по длине образца дополниельной нагрузки, направленной подаэличными углами к осевой нагрузке.На чертеже показана схема установи для исследования Физико-механичесих свойств материалов.Установка содержит корпус 1, расоложенные в нем измерительные прибоы 2, 3 и ч для исследования свойствбразца 5, захваты 6 и 7 для образа 5, механизм осевого нагружения,ыполненный в виде пары размещенныхкорпусе 1 гидроцилиндров 8 дву".тороннего действия, связанных с . ахватами 6 и 7, и механизм для ло кального нагружения образца 5, выолненный в виде вращательной парывиде звеньев 9 и 10, концы которыхоединены шарниром 11, нагружающеголемента 12 установленного на шарире 11 вращательной пары, и двухриводов 13 перемещения, установленых в корпусе 1 соосно друг другу иараллельно захватам 6 и 7.Приводы 13 перемещения выполненыниде гидроцилиндров 14 с поршнямивустороннего действия, шарнирно соеиненными со свободными концами звеьев 9 и 10.Образец 5 размещается на столе 15, 40котором выполнены отверстия дляоступа к образцу 5 измерительных приборов 2, 3 и 4, Нагружающий элемент 12 имеет сФерический, наконечник и Фиксируется на шарнире 11 гайкой 16 что позволяет изменять угол нак" Мона оси наконечника к оси образца 5, Установка содержит также источник 17 давления, связанный с гидроцилиндраии 8 и 14.Установка работает следующим об 1 азом.Включают источник 17 давления и йосредством гидроцилиндров 8 и захватов 6 и 7 нагружают образец 5 Осевой сжимающей или растягивающей Нагрузкой. После достижения заданной Осевой нагрузки приступают к пригружению образца 5 для чего используют гидроцилиндры 14 Лля выбора места приложения дополнительной нагрузки синхронно перемещают концы звеньев 9 и 10 вращательной пары в направлении выбранной точки нагружения, при этом нагружающий элемент 12 перемещается параллельно поверхности образца 5. После перемещения нагружаю- щего элемента 12. к точке пригружения образца 5 режимы подачи жидкости в полости гидроцилиндров 1 Й изменяют так что концы звеньев 9 и 10 перемещаются с разными скоростями, Так, для нагружения поверхности образца 5 в направлении, перпендикулярном оси захватов б и 7, концы звеньев 9 и 10 перемещают навстречу друг другу с равными скоростями. При этом угол между звеньями 9 и 10 уменьшается с равными угловыми скоростями с двух сторон относительно биссектрисы угла, нагружающий элемент 12 перемещается перпендикулярно оси захватов 6 и 7 и по достижении им поверхности образца 5 под углом к оси захватов б и 7 скорость перемещения одного из звеньев 9 и 10 вращательной пары уменьшают, в результате чего нагружающий элемент 12 перемещается к поверхности образца 5 и вдоль нее и нагружает образец 5 усилием, направленным под уг" лом к осевой нагрузке. Для уменьшения угла пригрузки концы звеньев 9 и 10 перемещают в одном направлении, но то звено, в направлении которого происходит перемещение, .имеет меньшую скорость. Для нагружения образца 5 пригрузкой, перемещающейся по поверхности образца, после достижения заданного уровня пригруэки сближением концов звеньев 9 и 10 производят синхронное перемещение концов звеньев 9 и 10 в направлении перемещения пригрузки, Во всех случаях приборами 2, 3 и 4 производят систематическое определение Физических характеристик материала образца 5 в измеряемых точках. При необходимости изменяют величину осевой на" грузки и ее знак. В результате исследуют закономерности изменения характеристик материала от величины и характера пригружения образца, нагруженного осевым усилием.При выполнении прнгружений под острыми углами изменяют направление оси нагружающего элемента 12, ориентируя ее вдоль направления пригрузки3938 Формула изобретения Составитель В.ТальвойшТехред Л.Олийнык Корректор В,Романенко Редактор И.Рыбченко Заказ 4683/47 Тираж 847ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 з 142с помощью гайки 16. Форма нагружающего элемента 12 зависит от конкретныхзадач исследований и выбирается всоответствии с формой пригружающегоэлемента в натуре,Таким образом, изобретение позволяет исследовать закономериостиизменения физико-механических характеристик материала при сложном распределении механической нагрузки поего объему. Такие исследования могут,в частности, служить для выявлениязависимостей, по которым можно в шахтных условиях определять величинынагрузок в зонах повышенного горногодавления, направления действия этихнагрузок, глубину их распространенияв массиве и вид очага пригружения,что необходимо для решения многихпрактических задач горной механики. 1. Установка для исследования физико-механических свойств материалов, содержащая корпус, захваты для образца, механизм осевого нагружения, размещенный в корпусе и связанный сзахватами, и нзмерительные приборыдля исследования образца, установленные на корпусе о т л и ч а ю -9щ а я с я тем, что, с целью расширения технологических возможностейустановки путем приложения к отдельным участкам по длине образцадополнительной нагрузки, направленной под различными углами к осевойнагрузке, она снабжена механизмомдля локального нагружения образца,выполненным в виде вращательной пары в ниде двух звеньев, концы которых соединены шарниром, нагружающего элемента, установленного нашарнире вращательной пары, и двухприводов перемещения, установленныхв корпусе соосно и параллельно захватам, при этом свободные концы звеньев шарнирно соединены с приводамиперемещения.2. Установка по п.1, о т л и "ч а ю щ а я с я тем, что, приводыперемещения выполнены в виде гидроцилиндров с поршнями двустороннегодействия.