Устройство для испытания материалов на трение

)5 801 Б 356 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпО изОБРетениям и ОТКРытияПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ исчено дляпород иобретения -в оз можно си постепенпереходе отр астаниюйство, сопостепенного к ударному н сдвигающей нагрузки. Устр втоескоьгк свидетельств( 71) Всесоюзный научно"исследователский институт горной геомеханики имаркшейдерского дела(56) Авторское свидетельство СССРМф 1434326, кл. О О 1 Б 3/56, 1987,2(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИС 1 ЫТА 1 ИЯ МАТЕЛОВ НА ТРЕНИЕ(57) Изобретение предназнаследования образцов горныхдругих материалов, Цель израсширение функциональныхтей путем испытания как прном нарастании, так и при1573397 держащее основание 1 с маятником 3 и захватами 4, 6 соответственно образца 5 и контробраэца 7, снабжено силовой пружиной 10 с ограничителем 12 и гибкой тягой 9, При повороте маятника5 пружина 1 О деформируется и создает постепенно нарастающее сдвигающее усилие Изобретение относится. к испытатель-,ной технике и может быть использованов лабораториях физико-механических 15исследований горных пород и другихматериалов,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройствапутем испытания как при постепенномнарастании, так и при переходе от постепенного к ударному нарастанию сдвигающей нагрузки.На фиг, 1 изображена схема устройства, вид спереди, "на фиг, 2 - то же,вид сверху,Устройство содержит основание 1,установленный на нем на оси 2 маятникразмещенный на штанге 3 маятника захват 4 образца 5, захват 6 контробразца 7, узел 8 нагружения образца иконтробразца и механизм взаимного перемещения захватов, Устройство снабжено силовой пружиной 10 с натяжным приспособлением 11, закрепленным на основании 1, и ограничителем 12 деформа-.ции пружины, Механизм взаимного перемещения захватов выполнен в виде гибкой тяги 9, один конец которой соединвн с захватом 6 контробразца 7, другим - с силовой пружиной 10, и блока13, установленного на оси 2 маятника3 и огибаемого тягой 9,Для обеспечения поворота штанги3 в плоскости, не совпадающей с плоскостью расположения натяжного приспособления 11, блок 13 выполнен в видевтулки, размещенной на оси 2 штанги,и к блоку прикреплены навитые концы 14 и 15 тяги 9. Тяга выполнена в виде стальной ленты и состоитиз двух частей 14 и 15, навитых наобщей втулке, Зтанга 3 соединена сосью 2 кронштейном 16, Ограничитель 12имеет возможность изменять свое положение на направляющих .17. На концепружины установлен упор 18, взаимодействующий с ограничителем 12, Узел 8нагружения выполнен в виде болтов и на поджатых друг к другу образце 5 иконтробразце 7, При взаимодействиипружины 1 О с упором 18 сдвигающее усилие нарастает динамически. Данное устройство используют при изученииэнергопоглощения При подвижках в гор;ных породах, 2 ил. перемещаемой болтами площадки 19,вдоль которой смещается захват 6, Наконце штанги установлен груз 20, Лтанга имеет фиксатор 21 исходного положения.Устройство работает следующим образом.Вращением болтов узла 8 нагружения перемещают площадку 19 и поджимают образец 5 и контробраэец 7 друг к другу, Вращением винта натяжного приспособления 11 задают начальный натяг пружины 10 в соответствии, например, с уровнем сдвигающей нагрузки, длительно действующий до начала подвижек на слоях пород в шахте. Устанавливают в исходное положение ограничитель 12 путем перемещения его вдоль направляющих 17 с последующим закреплением, Положение о гр аничителя выбирают так, чтобы иметь заданную предельную деформацию пружины 1 О, создающую заданную нагрузку перехода от постепенного к ударному росту сдвигающего усилия. Фиксатором 21 освобождают штангу 3 маятника. При повороте штанги тяга 9 деформирует прудону 10, и на захвате 6 появляется постепенно нарастающее сдвигающее усилие, В момент контакта упора 18 и ограничителя 12 перемещение тяги прекращается и дальнейший поворот штанги приводит к резкому увеличению скорости движежля контробразца 7 по поверхности образца 5 за счет ударного нарастания сдвигающей нагрузки. Перемещение контробразца 7 вдоль поверхности образца 5 продолжается до полной реализации энергии маятника, Определяют работу, совершенную энергией маятника, по перемещению контробраэца вдоль образца, для чего определяют длину пути смещения контр- образца поповерхности образца. Следующие опыты проводят при новом положении ограничителя 12, что дает новый уровень нагрузки смещения н момент перехода от плавного к ударному нараста16 Составитель Н, Вартановактор Н,Яцола Техред А.Кравчук. Корр.,то роль аказ 1640 Тираж 499ИИПИ Государственного зобретен11303 5, Раушска Подписноем и открытиям при ГКНТ СССнаб., д, 4/5 комитета по иМосква, Жэводственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 10 5 15733 нию нагрузки, Сравнение работ показы,вает влияние этого показателя на энер - гопоглощение при трении при одном и том же запасе энергии. Для испытаний при постепенном нарастании сдвигающе 5 го усилия с медленной скоростью ограничитель 12 не применяют, при нарастании с ударной скоростью ограничитель 12 в исходном положении штанги уста 1 навливают в контакте с упором 18, Опыты проводят при разных усилиях поджа, тия образца и контробразца (регулиру,ют узлом 8), при разных запасах энергии на системе (регулируют весом гру эа 20), при разных диаграммах плавного нарастания сдвигающего усилия (регулируют начальным натягом пружины и характеристикой ее жесткости). 20Использование предлагаемого устройства позволяет исследовать зависимость знергопоглощения при трении от соотношения усилий на статическое нарастание нагрузки сдвига и ударный 25 сдвиг. Переходот статическогонарастания сдвигающего усилия с медленным перемещением или беэ перемещения к ударному нарастанию сдвигаюпах усилий с динамическим перемещением имеет место при подвижках слоев горизонтальных пород, поэтому результаты исследо 97 бваний на образцах горных пород могут использоваться при составлении балаи сов энергии вмещающих пород при статических и динамических (типа горных ударов, выбросов) процессах в горной механике,Формула изобретения Устройство для испытания материаЛов на трение, содержащее основание,установленный на нем на оси маятник,размещенный на штанге маятника захват, образца, захват контробразца, узелнагружения образца и контробраэца имеханизм взаимного перемещения захватов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения функциональных возможностей путем испытания как при постепенном нарастании, так и при перехо"де от постепенного к ударному нарастанию сдвигающей нагрузки, оно снабженосиловой пружиной с натяжным приспособлением, закрепленным на основании, и,ограничителем деформации пружины, механизм взаимного перемещения захватовФвыполнен в виде блока, установленногона оси, и огибающей его гибкой тяги,одним концом соединенной с захватомконтробразца, а другим - с силовойпружиной,