Стенд для испытаний материалов на ударное сжатие

СОЮЭ СОВЕТОЮХкам смцксзеРЕСПУБЛИК СО ИЭЛО иг.ссекал.;,д ,Э. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН ВТ 0 И:Н 0 МУ СДЕТЛС ГОСУДАРСТНЕННЮ КОМИТЕТПО ИЭ 0 ВЩТЮНИЕЮ И отНРЫтИЯМПРИ ОПТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела(56) Авторское свидетельство СССР В 1276952, кл. С 01 И 3/30, 1985.Авторское свидетельство СССР У 1350544, кл. С 01 Х 3/30, 1986. (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ НА УДАРНОЕ СЖАТИЕ(57) Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов. Цель изобретения - расширение эксплуатационньк возможностей путем исследования ударного взаимодействия между двумя образцами при предварительном ударном нагружении одного из них до заданной деформации. Стенд содержит верхнюю 3 и нижнюю 4 подвижные ппатюрмы, которые установлены на направляющих 2 с возможностью перемещения навстречу друг другу и соединены между собой посредством гибких тяг 5, огибающих барабаны 6, установ1499165 ленные на основании 1, захват 7 для крепления образца 8, который установлен на нижней платформе 4, и устройство 9 для Фиксации верхней платформы 3. На промежуточной платформе 1 О) неподвижно установленной между верхней 3 и нижней 4 платформами, размещен дополнительный захват 11 для второго образца 12, который установлен 10 со стороны, обращенной к верхней" платформе 3, с возможностью перемещении Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкамдля испытания образцов горных пород 20и других материалов на ударную прочность,Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностейпутем исследования ударного взаимодействия между двумя образцами припредварительном ударном нагруженииодного из них до заданной деформации,На чертеже представлена схема стенда для испытания материалов. 30Стенд содержит основание 1 с вертикальньми направляющими 2, верхнюю3 и нижнюю 4 подвижные платформы,которые установлены на направляющих2 с возможностью перемещения навстречу одна другой и соединены между собой посредством гибких тяг 5, огибающих барабаны 6, установленные на основании 1, захват 7 для крепления образца 8, установленный на нижней плат 40Форме 4 со стороны, обращенной к верхней платформе 3, и устройство 9 дляФиксации верхней платформы 3.Установка снабжена промежуточнойплатформой 10, неподвижно установленной между верхней 3 и нижней 4 платФормами. дополнительным захватом 11для второго образца 12, установленнымна промежуточной платформе 1 О со стороны, обращенной к верхней платформе3, с воэможностью перемещения навстречу верхней платформе 3 и взаимодействия с образцом 8 нижней платформы 4через промежуточный элемент 13, ограничителем 14 деформации, установленным между верхней и промежуточной10 платформами, устройством 15 дляФиксации нижней платформы 4 в исходном положении и силовыми пружинами навстречу верхней платформе 3 и взаимодействия с образцом 8 нижней платформы 4. Стенд имеет также ограничитель 14 деформации, установленныймежду верхней 3 и промелуточной 1 Оплатформами, устройство 15 для фиксации нижней платформы 4 в исходном положении и силовые прулины б, черезкоторые тяги 5 соединены с платформами 3 и 4. 1 ил. 16, через которые тяги 5 соединены с платФормами 3 и 4. Груз 17 может быть закреплен на верхней платформе 3 для увеличения энергии удара по образцам 12 через второй промежуточный элемент 18.В платформах 3 и 10 выполнены отверстия 19 и 20 для прохода пружин 16 при их растяжении. Устройства 9 и 15 для Фиксации платформ выполнены электромагнитными. Возможность смещения захвата 11 в направлении платформы 3 реализуется с помощью втулки 21 с заплечиками, размещенными на платформе 1 О.Стенд работает следующим образом.Устройством 9 отпускают верхнюю платформу 3. Платформа 3 вместе с гругрузом 17, падая, перемещается вниз по направляющим 2, наносит удар по образцу 12 и деформирует его до величины, заданной ограничителем 14 деформации. При падении платформы 3 тяги 5 растягивают пружины 16 и создают усилие на платформу 4 в направлении платформы 10. Для реализации ударного взаимодействия между образцами 8 и 12 устройством 15 освобождают платФорму 4, которая под действием пружин 16 перемещается вверх, промежуточный элемент 13 взаимбдействует с втулкой 21 и через захват 11 догружает образец 12. Смещению образца 12 вверх препрепятствуют платформа 3, упавшая на ограничитель 14, и груз 17 на платформе 3. При необходимости платформа 3 может быть зафиксирована устройством 9. В ходе исследования регистрируют диаграмму ударного деформирования образца 12 и диаграммы деформирования образцов 8 и 12 при ударном взаимодействии, а также характер разрушения1499165 Формула изобретения Составитель В. ПастушинРедактор О. Юрковецкая Техред М,Ходанич Корректор Т. Колб Заказ 4681/39 Тираж 789 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 этих образцов, Опыты проводят при различных предварительных ударных деформациях образца 12, задаваемых ограничителем 14, и при различных скоростях ударного взаимодействия, задаваемых величиной растяжения пружин 16 к моменту ударного нагружения образца 2 при различных интервалах о времени между этапами нагружения, что 10 регулируется запаздыванием в срабатывании устройства 15 по отношению к устройству 9. Величину усилия натяжения пружин 16 регулируют изменением длины тяг 5, при укорочении кото рых пружины 16 предварительно деформируются, а также изменением их жесткости, Скорость ударного деформирования образца 12 регулируют весом груза 17. Регулировку параметров ис пытания проводят также изменением положения промежуточной платформы 1 О по отношению к платформам 3 и 4: с приближением платформы 10 к нижней платформе 4 возрастают скорости деформирования образца 12 и скорость ударного взаимодействия образцов 8 и 12 эа счет возрастания высоты падения платформы 3 и величины растяжения пружин 16. Вес платформы 3 и груза 17 выбирают с расчетом Обеспечения деформирования пружин 16 и деформирования образца 12. Для предотвращения перемещения платформы 3 вверх при соударении образцов 8 и 12 используют устройство 9.1 С помощью стенда осуществляется такой вид ударного взаимодействия меж- ду образцами, при котором один из об 40 разцов предварительно деформируется ударным усилием до заданной величины. Этот вид взаимодействия позволяет исследовать энергообмен между ударно взаимодействующими образцами с нара 45 станием усилия в соответствии с усредненной диаграммой деформированного и недеформированного образцов. Использование изобретения позволяет исследовать особенность работы эле ментов массива горных пород при поступлении ударной волны со стороны кровли и почвы горных выработок, что позволит прогнозировать характер разрушения элементов массива, его ударную прочность при повторном ударном нагружении,Стенд для испытаний материалов на ударное сжатие, содержащий основание с вертикальными направляющими, верхнюю и нижнкяо платформы, которые установлены на направляющих с возможно" стью перемещения навстречу одна другой и соединены между собой посредством гибких тяг, огибающих барабаны, установленные на основании, захват для крепления образца, установленный на нижней платформе со стороны, обращенной к верхней платформе, и устройство для фиксации верхней платформы, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационныХ возможностей путем исследования ударного взаимодействия между двумя образцами при предварительном ударном нагружении одного из них до заданной деформации, он снабжен промежуточной платформой, неподвижно установленной между верхней и нижней платформами, дополнительным захватом для крепления второго образца, установленным на промежуточной платформе со стороны, обращенной к верхней платформе с возможностью перемещения навстречу к ней и взаимодействия с образцом, установленным на нижней платформе, ограничителем деформации, установленным между верхней и промежуточной платформами, устройством для Фиксации нжкней платформы в исходном положении и силовыми пружинами, через которые тяги соединены с платформами.