Стенд для ударных испытаний материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 801448241 1511 4 С 01 И 3/30, Е 21 С 39/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР.: ф "и р ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СТЕНД ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к техникеиспытаний материалов, в частнос бразцов горных пород, при ударноружении, Цель изобретения - расние технологических воэможностей1448241 тановлены дополнительные захваты 15.и 16. Ось захва:ов 15 и 16 перпеядйкулярна направлению перемещения П 4.Величина деформации сжатия образца17 регулируется перемещением захватов 15 и 16 винтом 19. При сбрасывании груза 14 тяги 12, сматываясь сбарабанов 10, раскручивают барабан11, Наматывающаяся на барабан 11 тяга 13 перемещает П 3 вверх навстречуП 4. При соударении П 3 и 4 захваты7 и 15 скользят по клиновой поверхности П 3 и деформируют образец 8сжатием с изгибом, а образец 17 -сжатием, После заданного времени П 3и 4 разъединяют и возвращают в исходное положение. Скорость сближенияП 3 и 4 регулируется соотношениемдиаметров барабанов 10 и 11. 1 з,п.Ф.лы, 1 ил. Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности к устройствам для ударных испытаний образцов материалов, в том числе, образцов горных пород.Цель изобретения - расширение технологических возможностей стенда путем испытаний образцов на сжатие с изгибом до заданных деформаций изгиба, а также проведение испытаний яа 10 сжатие до заданных деформаций.На чертеже показана схема стенда для ударных испытаний материалов.Стенд содержит основание 1 с вертикальными направляющими 2, установ ленные на последних платформы 3 и 4, из которых платформа 3 выполнена в форме клина, а на обращенной к платформе 3 стороне платформы 4 выполнена ответная клиновая выемка 5, захва ты 6 и 7 для образца 8 и привод для вторичного разгона платформ 3 и 4, включающий двигатель 9, связанные с ним барабаны 10 и 11 с намотанными на них гибкими тягами 12 и 13 и груз 25 14, прикрепленный к платформе 4 и соединенный с гибкими тягами 12.Тяга 13 прикреплена к платформе 3. Клиновые поверхности платформ 3 и 4 стенда путем испытаний образцов насжатие с изгибом до заданных деформаций изгиба. На установленных на основании 1 вертикальных направляющих 2размещены платформы (П) 3 и 4. Приэтом П 3 выполнена в форме алина, ана обращенной к П 3 стороне П 4 выполнена ответная клиновая выемка 5.На П 4 закреплен сбрасываемый груз14. Прикрепленные к П 3 и 4 гибкиетяги 13 и 12 намотаны на барабаны 1 Ои 11. Сжатие и изгиб образца 8 обеспечивается захватом 6, установленнымна П 4, и захватом 7, выполненным сосферической поверхностью для взаимо"действия с клиновой поверхностью П 3.Величина деформации изгиба образца 8регулируется перемещением захвата 6винтом 18. Дпя нагружения сжатием дополнительного образца 17 на П 4 усвыполнены самотормозящимися. Захват 6 установлен на платформе 4, а соосный ему захват 7 имеет ударную сферическую поверхность, предназначенную для взаимодействия с клиновой поверхносгью платформы 3.Установка содержит также дополнительные захваты 15 и 16 для сжатия дополнительного образца 17. Захваты 15 и 16 установлены на платформе 4 так, что их ось перпендикулярна направлению перемещения платформ 3 и 4. Установленные яа платформе 4 винты 18 и 19 служат, соответственно, для задания величины деформации изгиба образца 8 и величины деформации сжатия образца 17, Отверстие 20 в грузе 14 предназначено для выпрессовки платформы 3 из клиновой выемки 5 платформы 4.Стенд работает следующим образом.Сбрасывают груз 14 вместе с платформой 4. Тяги 12 сматываются с барабанов 10 и вращают барабан 11, на ко. торый наматывается тяга 13. Последняя перемещает платформу 3 вверх навстречу платформе 4. При соударении платформ 3 и 4 захват 7 скользит по клиновой поверхности платформы 3, от1448241 ВНИИПИ Заказ 6840/48 Тираж 847 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 клоняется от вертикальной траектории движения и деформирует образец 8 из- гибом. Захват 15 скользит по клиновой поверхности платформы 3 и дефор 5 мирует образец 17 сжатием.После вхождения клиновой поверхности платформы 3 в выемку 5 платформы 4 сближение платформ 3 и 4 прекращается. Усилия со стороны захватов 7 10 и 15 направлены перпендикулярно направлению перемещения платформ 3 и 4, Эти усилия исключают взаимный отскок платформ 3 и 4 по причине упругого восстановления образцов 8 и 17. 15Образцы 8 и 37 находятся под постоянными заданными деформациями. С момента достижения заданных деформаций ведут регистрацию изменения усилий изгиба и сжатия на образце 8 и 20 сжатия на образце 17. После выхода кривых релаксации напряжений на наклонный или горизонтальный участок (в зависимости от задач испытаний), разъединяют платформы 3 и 4, прикла дывая для этого усилие к платформе 3 через отверстие 20 с помощью приспособления для выпрессовки (не показано), и двигателем 9 возвращают платформы 3 и 4 в исходное положение. 30Вращением винтов 18 и 19 перемещают захваты 6 и 7, 15 и 16 образцов 8 и 17 и изменяют величины задаваемых деформаций изгиба и сжатия соот" ветственно для образцов 8 и 17., Повторяют опыт для новых значений величин деформаций образцов 8 и 17. Для изменения скоростей взаимного сближения платформ 3 и 4 изменяют соотношения диаметров барабанов 10 и 11, 40 чем достигают изменение, скоростей движения образца перед ударом, деформирования образцов и исследуют тем самым роль инерционных сил торможения движения образца в формировании релаксационной активности и прочностных показателей материала образцов.Скорости движения платформ 3 и 4 и мощность установки регулируют изменением веса груэа 14. Угол конусности платформы 3 не превышает 6 . Предлагаемое изобретение позволяет проводить исследования нового типа - исследования релаксации напряжЕ. ний при ударном деформировании перемещающегося образца. Такие испытанияобразца на изгиб со сжатием или насжатие при различных скоростях движения образца перед достижением заданных деформаций достаточно точносоответствуют условиям нагруженияэлементов массива при обрушениях(кровли, почвы выработок). Поэтомурезультаты определений релаксационной активности пород в различных условиях нагружения позволяют определять запасы упругой энергии в массиве, которые могут реализоваться вформе горных ударов. Формула изобретения 1. Стенд для ударных испытаний материалов, содержащий основание, две параллельно установленные подвижные платформы, захваты для образца испытуемого материала, установленные соосно друг друга на одной из платформ со стороны, обращенной к другой платформе, причем один иэ захватов закреплен на платформе, а второй выполнен с ударной поверхностью для взаимодействия с второй платформой, и привод для встреч" ного разгона платформ, включаю щий барабаны с намотанными на них гибкими тягами, связанными с платформами, и сбрасываемый груз, соединенный с тягами, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения технологических воэможностей стенда путем испытаний образцов на сжатие с изгибом до заданных деформаций изги- ба, одна из платформ выполнена в Форме клина, а на обращенной к клину стороне другой платформы выполнена ответная клиновая выемка, при этом клиновые поверхности выполнены самотормозящимися, а ударная поверхность захвата выполнена сферической.2. Стенд по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью проведения испытаний на сжатие до заданных деформаций, он снабжен дополнительной парой захватов, установленных на платформе так, что их ось перпендикулярна направлению перемещения платформ.