Центробежная установка для испытаний образцов материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК С 01 Н 3/30 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТдвторСком СвидательСтвг с р 4ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(46) 30.03.89. Бюл, Р 12 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.В.Лодус(56) Авторское свидетельство СССР Р 655926, кл, С 01 11 3/08, 1977.Авторское свидетельство СССР Ф 1257453, кл. С 01 И 3/30, 1985.(54) ЦЕНТРОБЕЖНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, преимущественно горных пород.Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностейза счет обеспечения ударного объемного нагружения образца. Установкасодержит центрифугу, платформа 2 которой снабжена диаметральной направляющей 4, два груза 5 и б с эахвата 8014693 О 4 А 1 ми 7 и 8 для образца 9, размещенные в направляющей, соуцаряемую с грузом 5 наковальню 1 О, сильфон 11 для ускорения образца с грузами, источник 12 сжатого газа, соединенный через обратный клапан 3 с сильфоном. Один торец сильфона соединен с грузом 6, а другой - с наковальней, которая выполнена подвижной в радиальном направлении. В исходном положении груз 6 удерживается фиксатором 14. Платформа разгоняется цо заданной скорости, при этом наковальня растягивает сильфон, в полости которого создается заданное давление. Образец испытывает боковое сжатие и статичес кое осевое нагружение от груза 5. Освобождается груз 6. Грузы и образец под действием силы натяжения сильфона разгоняются, и при соударении груза 5 с наковальней происходит динамическое нагружение образца ударной осевой силой и импульсом боковоо сжатия за счет повышения давления сильфоне. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к испытательной технике, а именно к центробежным установкам для испытаний образцов материалов. 5Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей за счет обеспечения ударного объемного нагружения образца.На чертеже изображена предлагае О мая установка, общий вид.Установка содержит центрифугу с корпусом 1, платформой 2 и приводом 3 вращения платформы 2, диаметральную направляющую 4 на платформе 2, 15 размещенные в направляющей 4 два груза 5 и 6 с захватами 7 и 8 для образца 9, соударяемую с грузом 5 наковальню 10, упругий элемент для ускорения образца 9 с грузами 5 и 6 в 20 виде сильфона 11, один фланец которого соединен с грузом 6, а другой - с наковальней 10, источник 12 сжатого газа, размещенный на платформе 2 и соединенный с сильфоном 11 через обратный клапан 13, фиксатор 14 для удержания груза 6 в исходном положении, ограничитель 15 перемещения наковальни 10.Наковальня 10 выполнена подвижной в радиальном направлении. Фиксатор 14 также выполнен установочно-подвижным в рациальном направлении, Положение фиксатора 14 регулируется винтом 16, а ограничителя 15 - винтом 17. 35 Фиксатор 14 подпружинен и снабжен электромагнитной катушкой 18. Груз 6 имеет отверстие, в котором установлена заглушка 19 для установки образца 9.в полость сильфона 1. 40Установка работает следующим образом.Открывают клапан 13 и подают газ под заданным давлением в полость сильфона 11, Величина давления в источнике 12 равна заданному давлению бокового обжатия при статическом наг" ружении. Включают привод 3 и раскручивают платформу 2 до заданной скорости, при которой груз 5 создает наобразце 9 заданную осевую нагрузку.При этом наковальня 10 растягиваетсильфон 11 до ограничителя 15. Увеличивающийся объем полости и вызванное этим падение газа компенсируется 55источником 2. После выдержки образца 9 под заданной объемной статической нагрузкой подают ток в катушку18 и фиксатор 14 освобождает груз 6. Под действием усилия со стороны деформированного сильфона 11 груз 6 перемещается в направлении наковальни 10, а затем разгоняется центробежным усилием, вступающим в действие после прохождения грузом 6 оси вращения платформы 2. Одновременно сокращается объем полости сильфона 11 и повышается бокбвое давление на образец 9. В конце пути груз 6 разрушает образец 9 ударной сжимающей нагрузкой при скоростном нарастании бокового давления,Следующий опыт проводят при новомположении фиксатора 14 на направляющей 4 в соответствии с новым знакомосевой статической нагрузки на образце 9. Так, в изображенном на чертеже положении груз 5 создает на образце 9 сжимающую статическую нагрузку, а при перемещении груза 5 в положение, при котором он находится по одну сторону от оси вращения вместе с наковальней 10, на образце 9 создается статическая растягивающая нагрузка, При изменении положения фиксатора 14 изменяют и положение ограничителя 15 для сохранения исходного расстояния между наковальней 10 и ограничителем 15 с целью обеспечения неизменного приращения объема сильфона 11 и приращения боковой нагрузки при ударном нагрухении. В общем случае перемещением ограничителя 15 регулируют приращение объема сильфона 11 и приращение ударной боковойнагрузки,Вес наковальни 10 выбирают так,чтобы обеспечить перемещение груза6 в направлении наковальни 10 присрабатывании фиксатора 14; т.е, чтобы центробежное усилие со сторонынаковальни О после раскручиванияплатформы 2 превышало центробежноеусилие от грузов 5 и 6 и образца 9с захватами 7 и 8 при размещении ихс противоположной стороны от оси вращения платформы 2.Предлагаемая установка позволяетпроводить исследования при переходеот статических к ударным нагрузкампри объемном нагружении образца 9Этот вид испытаний на горных породах при использовании газовой среды позволяет исследовать знергопоглощение пород при ударном разрушении после различной длительности выдержки под постоянной нагрузкой, после различ469304 ных уровней нагрузок и путем их изменения, при различных соотношениях осевой и боковой нагрузок статического и ударного нагружения. формула изобретения Составитель В.МешковскийРедактор Т.Парфенова Техред Л,Сердюкова Корректор М.Шароши Заказ 134 б/44 Тираж 788 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская иаб., д. 4/5), Центробежная установка для испытаний образцов материалов, содержащая центрифугу, платформа которой снабжена диаметральной направляющей, размещенные в направляющей два груза с захватами для образца, соударяемую с одним иэ грузов наковальню, упру гий элемент для ускорения образца с грузами, фиксатор для удержания второго груза в исходном положении, о т л и ч а ю щ а я с.я тем, что,.с целью расширения эксплуатационных 20 возможностей за счет обеспечения ударного объемного нагружения образца, она снабжена размещенным на платформе. источником сжатого газа, упругий элемент выполнен в виде сильфона,один фланец которого соединен с более удаленным от наковальни грузом,а второй фланец - с наковальней, источник сжатого газа соединен с сильфоном через обратный клапан, а наковальня выполнена подвижной в радиаль"ном направлении; 2. Установка по п.1, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена ограничителем перемещения наковальни.3. Установка по пп.1-2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что фиксатор выполнен установочно-подвижным в радиальном направлении.