Центробежная установка для испытания образцов

) 4 С 01 М 3/1 СА ОБРЕТЕНИЯ ВТОРСНОМ ДЕТЕЛ У 4308497/25-2821.09.8707,04.89, Бюл. Р 13Всесоюзный науинститут горноейдерского делаЕ,В,Лодус624.131.378 (088.8)Авторское свидетельство СССР8667, кл. С 01 И 3/10, 1985,(21) (22) (46) чно-исследовател ьй геомеханики и скиимаркш(54) ПЕ ТАНИЯ О (57) Из бежным РОБЕЖНАЯ УСТАНОВКААВЦОВ СПЫбретение относится к центростановкам для испытания обнагруженных осевой силой и давлениям. Целью изобретениярасширение технологических стей путем обеспечения поразрушения образца со сброения в разрушаемом слое. Гид р (ГЦ) 8 установлен на наей 4, которая закреплена на1 б азцо в, оковым вляетс озможн ного сом давл роцилинд правляющ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬТИЯПРИ ГКНТ СССР валу 2 перпендикулярно его оси. В полости ГЦ 8 размещены поршни 10, 11,12 и 13. Первый крайнийпоршень 10связан с захватом 5 и грузом 16, установленным на направляющей 4 с возможностью перемещения вдоль нее, Второй крайний поршень 13 связан с захватом 6 и направляющей 4. Средниепоршни 11 и 12 выполнены с осевымиотверстиями для крепления боковой поверхности образца 7. ГП 8 закрепленна направляющей при помощи фиксатора15, а первый крайний поршень О перекрывает боковое отверстие 9 в корпусеГП 8, При вращении вала 2 груз 16 нагружает поршень 10 и создает боковое давление на образец 7. В заданный мо мент фиксатор 15 освобождает ГЦ 8, который, смещаясь, поочередно сообща ет полости ГЦ 8 со сливным резервуаром 17 через боковое отверстие 9, обеспечивая падение боковой нагрузки при разрушении образца 7, 1 ил.Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов, нагруженных осевой силой и боковым давлением,Целью изобретения является расши 5рение технологических возможностейпутем обеспечения послойного разрушения образца со сбросом давления вразрушаемом слое.На чертеже представлена конструктивная схема установки,Центробежная установка для испытания образцов содержит корпус 1, установленный в нем вертикальный вал 2 с 15приводом 3 вращения и направляющей 4,перпендикулярной оси вала 2, захваты5 и 6 для образца 7, нагружаюший механизм, выполненный в виде гидроцилиндра 8, установленного на направляющей 4 с возможностью перемещениявдоль нее, с боковым отверстием 9,перекрытым. первым крайним поршнем 1 О.Полость гидроцилиндра 8 заполненажидкостью и в ней размещены средниепоршни 11 и 12, число которых соот-.ветствует количеству слоев нагруженияобразца,7, и второй крайний поршень13. Захваты 5 и 6 связаны с крайнимипоршнями 10 и 13. Средние поршни 11и 12 выполнены с осевыми отверстиями,в которых размещены захваты 14 длякрепления боковой поверхности образца 7. Гидроцилиндр 8 закреплен нанаправляющей 4 фиксатором 15. Центробежный груз 16 связан с первым крайним поршнем 10 обращенным к валу 2.Второй крайний поршень 13 соединен снаправляющей 4.Сливное боковое отверстие 9 соединено с резервуаром 1, перемещающимся совместно с гидроцилиндром 8 ислужащим для заливки межпоршневыхполостей жидкостью, Фиксатор 15 выполнен в виде подпружиненного якоря,взаимодействующего с электромагнит -ной катушкой 18.Установка работает следующим образом.Включают привод 3, вращающий вал 2с направляющей 4, повышая скоростьвращения до заданной. При этом груз16 нагружает поршень 1 О и создаетдавление в жидкости, заполняющей межпоршневые пространства в гидроцилиндре 8. Образец 7 обжимается давлениемжидкости и частично пригружается осе- .вым усилием до деформаций, ойределей"ных сжимаемостью жидкости. При дости" жении заданной боковой нагрузки подают ток в катушку 18, в которую втягивается фиксатор 15, освобождая гидроцилиндр 8. Под действием центробежной силы от собственного веса гидроцилиндр 8 смещается вдоль направляющей 4 на больший радиус вращения и отверстие 9 поочередно сообщает полости гидроцилиндра 8 со сливным резервуаром 17. При соединении очередной полости с резервуаром 17 происходит падение давления жидкости в данной полости, падение боковой нагрузки на данном участке образца 7 и разрушение его на данном участке. В момент сброса давления в полости нагрузка на остальные полости передается через нагружаемый образец 7, а после его разрушения - через осколки разрушения, поэтому разгрузка образца от бокового обжатия при разрушении очередного слоя не происходит, В ходе опыта регистрируют диаграммы нагружения всех слоев образца 7 и определяют суммарную энергоемкость разрушения.Величину бокового обжатия регулируют весом груза 16 и скоростью вращения платформы, скорость перемещения зоны разрушения по длине образ - ца - скоростью вращения платформы и весом гидроцилиндра.8, число слоев нагружения и длину слоев - соответствующим количеством и размещением средних поршней 11 и 12. Рабочей жидкостью при испытании горных пород и большинства подобных материалов может служить глицерин, при испытании менее сжимаемых материалов используют ртуть.Технические преимущества установки состоят в том, что на ней выполняется новый вид послойного нагружения - с разгрузкой разрушаемого слоя от бокового обжатия. Этот вид испытаний позволяет определять энергоемкость послойного нагружения в условиях, соответствующих реальным условиям разрушения при выбросах и горных уда- рах в массиве горных пород. Результаты этих испытаний могут использоваться при прогнозе возможности выброса или удара,.при оценке объема разрушения при этих явлениях, при выборе эффективных мер профилактики и предотвращения ударов и выбросов, а также при обсуждении общих проблем механики разрушения твердых тел.471108 Составитель Б. ГрибовРедактор С,Пекарь Техред М.Ходанич Корректор И. Муска Заказ 1602/46 Тираж 788 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 Формула изобретенияЦентробежная установка для испыта" ния образцов, содержащая корпус, установленный в нем вертикальный вал с приводом вращения и с направляющей, перпендикулярной оси вращения вала, нагружающий механизм, выполненный в виде гидропилиндра с осью, перпен-. дикулярной оси вращения вала, уста" новленного на направляющей с возможностью перемещения вдоль нее и имеющего боковое отверстие, поршни, один из которых размешен в полости гидро" цилиндра и с возможностью перекрытия бокового отверстия, захваты для образца, один из которых связан с поршнем, отличающаяся тем,что, с целью расширения технологических возможностей, остальные поршниразмещены в полости гидроцилиндра, аустановка снабжена фиксатором положе"ния гидроцилиндра на направляющей,грузом, установленным на направляющейс возможностью перемещения вдоль нееи связанным с первым крайним поршнем,обращенным к валу, второй крайнийпоршень закреплен неподвижно относительно направляющей, захваты для образца связаны с крайними поршнями, аразмещенные между ними средние поршни выполнены с осевыми отверстиямидля крепления в них образца.