Стенд для ударных испытаний материалов

(19) (11 О//Е 39 0 Ф ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТОСУДАРСОО ДЕЛ ОПИСАНИЕ ИЗОБрЕТН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СТЕ ТЕРИАЛОВ Р%1 Х ИСПЫТ те тельство СССР С 39/00, 1985 го ире 21) 4200992/22-0322) 27,02.871425520 тей стенда путем регулирования параметров упругого восстановления образца при повторных ударах. На вертикальных направляющих 2 основания 1 установлен груз 1 Г) 10 с упором 11. Вдоль направляющих 2 установлена с возможностью вращения. силовая пружина (СП) 4, витки которой взаимодействуют с упоррм 11. Двигатель 5 через редуктор 6, цепную передачу .7 и втулку 8 связан с СП 4. Захваты 12 и 13 для образца 14 закреплены на Г ,10, а захват 15 предназначен для взаимодействия с наковальней 3 установФленной на основании 1. Двигателем 5 приводят во вращение СП 4, При этом Изобретение относится к механикеиспытаний материалов, в частности кустройствам для испытания образцовгорных пород и других материалов напрочность под действием ударных нагрузок.Цель изобретения - расширение технологических воэможностей стенда путем регулирования параметров упругого:восстановления образца при повторных ударах.На чертеже показана схема стендадля ударных испытаний материалов.15Стенд содержит основание 1 с вертикальныии направляющими 2, наковальню 3, закрепленную на основании 1, силовую пружину 4, установленную вдоль направляющих 2 с воэможностью вращения вокруг своей оси, привод вращения пружины А, включающий дви- . гатель 5, редуктор 6 и цепную передачу 7, связываюшую редуктор 6 с втулкой 8, на которой закреплен конец пружины 4, регулятор 9 усилия поджа" тия пружины 4, установленный на на правляющих 2 груз 10, с упором 11, контактирующим с витками пружины 4; захваты 12 и 13 для образца 14, закреп" ленные на противоположных сторонах груза 1 О и захват 15 в форме ударника для образца 14. При использовании захвата 13 в качестве наковальни может использоваться втулка 16, Конец пруупор 11 перемещает Г 10 вместе с образцом 14 к наковальне 3. При ударезахвата 15 по наковальне 3 образец14 упруго деформируется ударным усилием. За счет последующего упругоговосстановления образца 14 Г 10 отскакивает от наковальни 3, деформируяСП 4 в осевом направлении. После рядаповторных ударов отскоки прекращаются и вращение СП 4 приводит к ростусжимающего усилия на образце 14 доего разрушения, Регулирование параметров упругого восстановления образца 14 осуществляется изменением скорости вращения СП 4 и начального положения Г 1 О, 1 ил. жины 4 и втулка 8 установлены на опорных подшипниках 17.Стенд работает следующим образом.Включают двигатель 5 и через редуктор 6, цепную передачу 7 и втулку8 вращают пружину 4 вокруг своейоси, При вращении пружины 4 упор 11приводит в движение груз 10 перемеща-:ющийся вместе с образцом 14 в направлении наковальни 3 с увеличивающейся скоростью по мере роста скоростивращения пружины 4,т,При приближении образца 14 к наковальне 3 ударник 15 наносит ударпо наковальне 3 и упруго деформируетобразец 14 импульсом, величина которого зависит от скорости перемещенияобразца 14 и груза 1 О к моменту удараи массой образца 14 и груза 10. Затем происходит упругое восстановление образца 14, в результате которого образец 14 отталкивает груз 1 О отнаковальни 3 и груз 10 приходит в обратное движение вместе с образцом 14,Пружина 4 в это время продолжает вращение, длина витков между концом,закрепленным на, втулке 8 и упором 11уменьшается,.происходит растяжениепружины 4 на этом участке и возрастание сопротивления обратному перемещению груза 10. Происходит гашениеэнергии отскока тем большее, чем вышескорость вращения пружины, ее жест1425520 Формула изобретения Составитель В, ТальвойшРедактор Г.Волкова Техред Л.дидык Корректор М.Демчик Подписное Тираж 847 Заказ 4760/39 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 кость. При равенстве остаточной энергии упругого отскока и энергии со стороны пружины 4 движение груза 10 прекращается и груз 10 начинает раэ 5 гон в направлении наковальни 3 с новым ударом образца 14. Пружина 4 продолжает вращение и повторный отскок происходит при большей энергии гашения со стороны пружины 4. 10После ряда повторных ударов отскоки прекращаются и продолжающееся вра" щение пружины 4 приводит к росту сжимающего усилия на образце 14 до его разрушения, В процессе опыта фиксиру ют число повторных ударов, их величину, скорость вращения пружины 4, деформацию пружины 4 во время разрушения образца 14, диаграмму деформирования образца и характер его разру шения. Следующий опыт проводят при новой скоростч вращения пружины 4 и новой начальной деформации пружины 4, При этом получают новые значения величин энергии гашения повторных отскоков, так как изменяется скорость нарастания энергии сопротивления пружины 4. Этим регулируютоя параметры энергии упругого восстановления образца и изменяется приток энергии при окончательном его разрушении,При закреплении образца 14 в захвате 13 в энергию гашения вносит вклад вес груза 10, который увеличивает при таком расположении образца 14 энергию разгона при повторных ударах, Это позволяет дополнительно регулировать параметры энергии упругого восо становления образца. В стенде используется витая цилиндрическая пружина, характеристика которой подбирается из условия обеспечения разрушения испытуемого образца. Изобретение позволяет выполнять испытания с регулируемой энергией гашения повторных ударов и с окончательным разрушением образца после серии повторюк ударов упругого восстановления. Такие испытания дают возрможность исследования баланса, энергии разрушения материалов при повторной реализации упругой энергии, что найдет прчменение в прогнозе объемов и характера разрушения при обрушениях в горной механике. Стенд для ударных испытаний материалов, содержащий основание с вертикальными направляющими, грув, уста новленный на направляющих, наковаль" ню, закрепленную на основании, захваты для образца и силовую пружину с регулятором усилия поджатия, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических воэможностей стенда путем регулирования параметров упругого восстановления образца при повторных ударах, он снабжен приводом вращения силовой пружины, при этом силовая пружина установлена вдоль направляющих с воэможностью вращения вокруг своей оси, а груз выполнен с упором, контактирующим с витками силовой пружины.