Установка для ударных испытаний образцов материалов

Изобретение относится к техникеспытаний материалов, в частности кустановкам для ударных испытаний образцов, преимущественно горйых пород и других слоистых материалов,Цель изобретения - расширение технологических возможностей установкирутем послойного разрушения образцаастягивающими усилиями с регулирумым направлением и скоростью развия Фронта деформации образца,На фиг. 1 показана схема установки для.,"на Фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.Установкасодержит раму 1 с верти,кальными направляющими 2, сбрасыва-емый груз 3, установленный на нап,:равляющих 2, наковальню 4, закреплен,ную в нижней части рамы 1, ударник 5,20,закрепленный на грузе 3, полый упру.:гий цилиндр 6, установленный на наковальне 4 перпендикулярно оси нап:,равляющих 2, захваты 7 для испытуемого образца 8 и механизм 9 для подъе"25ма и сброса груза 3. Цилиндр 6 пред-,.ставляет пространственно упругуюконструкцию и захваты 7 в соответствиис числом слоев разрушения образца 8размещены в полости цилиндра б попарно соосно друг другу в плоскости,перпендикулярной оси направляющих 2.Захватызакреплены на поверхностиобразца 8 зажимами 10 и прикрепленытягами 11, расположенными в плоскости размещения захватов 7, к образующей цилиндра 6,Ударник 5 имеет обращенные к цилиндру б рабочие поверхности 12 и 13,которые наклонены к оси цилиндра 6под углами в соответствии с заданны"ми направлениями и скоростями перемещения фронта деформации образца 8,На поверхности образца 8 выполнены инициирующие риски 14 для направленин. развития фронта трещин.Установка работает следующим образом.С помощью механизма 9 сбрасываютгруз 3 с ударником 5. В конце падения 511ударник 5 деформирует цилиндр б так,что первыми деформируются торцы цилиндра 6, фронты деформации цилиндра 6 перемещаются от торцов к центрус различными скоростями и с различной интенсивностью нарастания деформаций, заданными формой рабочей поверхности ударника 5. Так на участкецилиндра б, обслуживаемом рабочей поверхностью 12, скорость распространения деформации цилиндров 6 выше, чем на участке, контактирующем с поверхностью 13, но интенсивность нарастания деформаций вьппе на участке, контактирующем с поверхностью 13.Это определяет скорость распространения волн деформации образца 8 и интенсивность нарастания нагрузок растяжения на нем,При деформировании цилиндра 6 его сечения приобретают постепенно эллиптическую форму с большей осью, направленной по оси,захватов 7, что приводит к перемещению за.- хватов 7 и деформацию образца 8 послойно распространяющимися по его длине растягивающими нагрузками. Образовавшиеся трещины разрушения перемещаются вдоль инициирующих рисок 14 навстречу друг другу. При слиянии тре" щин происходит окончательное разру. - шение образца 8 с выделением остато. - чной энергии в виде возбуждения колебаний системы "образец - установка", разлета осколков образца 8, нагрев осколков. Параметры разрушения фиксируются. Повторные опыты проводят при новых углах наклона рабочих поверхностей 12, 13 ударника 5, что задает новые параметры распространения волн деформации и трещин разрушения.Установка обеспечивает послойное ударное деформирование образца с регулируемой скоростью и направлением распространения фронта деформации растяжения по материалу образца, что позволяет исследовать практически важные вопросы энерговыделения при регулируемой скорости развития разрушения, при слиянии фронтов разрушения. Эти исследования необходимы для составлениябаланса энергии разрушения удароопасного массива с целью прогноза характера его разрушения.Формула изобретенияУстановка для ударных испытаний образцов материалов, содержащая раму с вертикальными направляющими, сбрасываемый груз, установленный на направляющих, наковальню, закрепленную в нижней части рамы, ударник, закрепленный на сбрасываемом грузе, и захваты для образца, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью расРедактор Н.Горват Заказ 665/39 Тираж 788 . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,30 3 14621 ширения технологических воэможностей установки путем послойного разрушения образца растягивающими усилиями с регулируемым направлением и ско 5 ростью развития фронта деформации образца, она снабжена полым упругим. цилиндром, установленным на наковаль". не перпендикулярно оси направляющих, при этом захваты в соответствии с 1 О числом слоев разрушения размещены в 554полости цилиндра попарно соосно друг с другом в плоскости, перпендикулярной оси направляющих, и прикреплены к поверхности цилиндра посредством тяг, расположенных в этой плоскости, а рабочие поверхности ударника, обращенные к цилиндру, наклонены к его оси под углом в соответствии с заданными направлением и скоростью пе. ремещения фронта деформации образца.