Разрывная машина для испытания материалов

А 1 СОЮЗ СОЕЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) (1) К 30 1 С 39/О 59 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ьй: ." 88.8)идетельство СССРН 3/08, 1981,ШИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомехани ки и маркшейдерского.дела(57) Изобретение относится к устан кам для испытания на разрыв испыту емых образцов (ИО) горных пород,стройматериалов и т,п, Оно позволяет расширить технологические возможности установки за счет регулирования интенсивности спада нагрузки с ростом деформации образца, Для этого на подвижной траверсе (Т) 4 устанавливается шкив 9 механизма торможения, который взаимодействует с редуктором 2 привода нагружения. Шкив 9 охватывает лента Л ) 10 с переменной площадью поверхности. Оно соединяется одним концом через силоизмеритель 11 с активным захватом 6 ИО 7, а другим концом с цепью 13 звездочки 12, Цепь 13 свободным концом соединяется с пассивным захватом 5 ИО 7, На непод- -Ф1267206 вижной Т 3 установлена звездочка 12со средством 14 ее поворота, имеющимзубчатую пару 15 и фиксатор 16. Шкив9 вращается на Т 4. Для работы в режиме пульсирующих нагрузок параллельно оси шкива 9 устанавливается прижимной ролик 17, который взаимодействует с Л 10 и кулачковый механизм 18,взаимодействующий с приводом нагружения и соединенным с помощью упругого элемента 19 и вала 20 с роликом17, Вал 20 качается на оси 21Силатрения скольжения между шкивом 9 Изобретение относится к техникеиспытаний материалов, в частности кустановкам для испытания на разрывобразцов горных пород, строительныхи других материалов,Цель изобретения - расширение технологических воэможностей путем регулирования интенсивности спада нагрузки с ростом деформации образца,На фиг,1 схематически изображенаразрывная машина для испытания материалов, вид спереди; на фиг2 - тоже, вид сбоку,Разрывная машина содержит электромеханический привод нагружения, состоящий из электродвигателя 1 и редуктора 2, неподвижную 3 и подвижную 4 траверсы, пассывный 5 и активный 6 захваты для образца 7, винтовой механизм 8, связывающий подвижную траверсу 4 с редуктором 2 привода нагружения, и механизм торможения, выполненный в виде шкива 9, установленного на подвижной траверсе 4 и кинематически связанного с редуктором 2, ленты 1 О с переменной площадью поверхности, охватывающей шкив 9 и соединенной одним концом через силоизмеритель 11 с активным захватом 6, и звездочки 12 с охватывающей ее цепью 13, один конец которой соединен с пассивным захватом 5, а другой - со свободным концом ленты 10, Звездочка 12 установлена на неподвижной траверсе 3 и имеет средство 14 ее поворота с зубчатой парой 15 и фиксатором 16, Установка содержит также средство для и Л 1 О пропорциональна площади контакта между ними и усилию натяжения Л 1 О и в сумме с усилием натяжения создает растягивающую нагрузкуна ИО 7, По мере перемещения.т 4нагрузка увеличивается, Несущая способность ИО 7 падает, возрастает скорость его деформации и он резко увеличивает свою длину, Нагрузка на ИО7 при этом снижается11 араметры пульсирующей нагрузки регулируютсязаменой элемента 19.1 з.п. ф - лы,2 ил. обеспечения испытаний в режиме пульсирующей нагрузки включающее прижимной ролик 7, установленный параллельно оси шкива 9 и взаимодействующий с поверхностью ленты 10, и кулачковый механизм 18., взаимодействующийс приводом нагружения и соединенныйс роликом 17 посредством упругого элемента 19 и вала 20, установленного с10 возможностью качания на оси 21, Междузахватами 5 и 6 установлены предохранительные тросики 22, служащие дляпредотвращения попадания силоизмерителя 11 между шкивами 9 и роликом 1715 при разрушении образца 7, Редуктор 2и кулачковььй механизм 18 могут выключаться из работы путем перемещения ихвдоль вала электродвигателя 1, Винтовой механизм 8 имеет колесо 23 дляг20 ручного перемещения подвижной траверсы 4.Разрывная машина работает следующим образом,Для работы в режиме плавного нара-.25 стания нагрузки кулачковый механизм18 выводят из работы а редуктор 2соединяют с винтовым механизмом 8При включении электродвигателя 1 винтовой механизм 8 поднимает подвижную30 траверсу 4, При подъеме вверх шкив 9увеличивает силу натяжения ленты 1 О,между шкивом 9 и леной 10 возникаетсила трения скольжения, стремящаясясместить активный захват 6Сила тре 35 ния скольжения пропорциональна. площади контакта между шкивом 9 и лентой 10 и усилию натяжения ленты О и10 в сумме с усилием натяжения создаетрастягивающую нагрузку на образце 7,По мере перемещения траверсы 4 растягивающая нагрузка увеличивается, величина ее определяется силоизмерителем 11, При достижении нагрузки,наибольшей для данного образца 7, егонесущая способность падает, скоростьдеформации образца 7 возрастает, ион резко увеличивает свою длинуВрезультате быстрого увеличения длиныобразца 7 происходит снижение силынатяжения ленты 10 и снижение нагрузки на образце 7 в результате уменьшения силы трения и силы натяжения, 5Снижение нагрузки на образце 7 тормозит процесс разрушения образца,развитие деформации идет с заданнойскоростью, определяемой интенсивностью снижения нагрузки на образце 7 20с ростом его деформацийВ этом темпе доводят образец 7 до разрушенияи приступают к испытанию следующегообразца, предварительно выполнив операции по изменению интенсивности запредельного деформирования, Операцииэти сводятся к следующему, Поворотомрукоятки фиксатора 16 освобождаютзубчатую пару 15 и вращением привода14 поворачивают звездочку 12, При30этом цепь 13 перемещает ленту 10 вместе с захватами 5 и 6 и образцом 7,При перемещении ленты 1 О вследствиепеременной площади ее поверхностиизменяется площадь контакта ленты 1 Ос шкивом 9, Затем фиксируют новоеположение ленты 1 О и повторяют опыт,который отличается от предыдущеготем, что при таких же приращениях деформации образца 7 интенсивность снижения нагрузки будет иной, так как40при увеличении площади контакта ленты 1 О с шкивом 9 интенсивность снижения нагрузки с ростом деформацииобразца 7 также увеличивается, а приуменьшении площади контакта интенсив 45ность снижения нагрузки с ростом деформации уменьшается, Проведя серию.опытов при различных положениях ленты 10, получают серию опытов с различной интенсивностью запредельногонагружения, Сопоставлением результатов разрушения с интенсивностью спа"да нагрузки выявляют влияние интенсивности спада на характер разрушения материала,55Для работы в режиме длительныхиспытаний используют ручное нагружение, для чего редуктор 2 отсоединяют от механизма 8 и с помощью колеса 23 при работаюшем электродвигателеи вращающемся шкиве 9 нагружают образец 7 до нагрузки, составляющей заданный процент от предела прочности.При достижении з,зданной нагрузки вобразце 7 со временем развиваютсядеформации ползучести, приводящие кудлинению образца 7 и вызванному этимснижению нагрузки, как это описановышеСерия опытов при разных положениях ленты 10 позволяет определитьреологическую активность материалав зависимости от интенсивности падения длительности нагрузки с ростомдеформаций ползучести, Серия опытовпроводится для различных уровней нагрузки.Для работы в режиме пульсирующихнагрузок при чистой пульсации кулачковый механизм 18 соединяют с валомэлектродвигателя 1 и колесом 23 задают на образце 7 нижний предел пульсирующей нагрузки, При включенииэлектродвигателя 1 кулачковый механизм 18 через упругий элемент 19 качает вал 20 и периодически прижимаетролик 17 к ленте 1 О, Это приводит кпульсирующего увеличению прижимающего усилия между шкивом 9 и лентой 1 Ои к пульсирующему изменению нагрузкина образце 7. При развитии деформаций образца 7 снижается начальноеусилие прижатия ленты 10 к шкиву 9,что приводит к снижению нагрузки наобразце 7 с определенной интенсивностью, При изменении положенияленты 10 интенсивность падения нагрузки изменяется, что позволяет исследовать влияние интенсивности изменения нагрузки с ростом деформацийобразцов на параметры их разрушения,Параметры пульсирующей нагрузки ре-гулируются заменой упругого элемента 19,Дпя работы в режиме смешанногонагружения с постоянно увеличивающейся нагрузкой соединяют также редуктор 2 с механизмом 8, В этом режиме рост растягивающей нагрузкивследствие перемещения траверсы 4сопровождается пульсациями нагрузки,Интенсивность спада нагрузки при росте разрушающих деформаций регулируется, как и в других режимах, положением ленты 10 на шкиве 9, В результате серии экспериментов определяютвлияние интенсивности снижения нагрузки с ростом разрушающих деформаСоставитель В, Тальвойшедактор Э, Слиган ТехрецИ.попович Корректор А. Обруч Заказ 5754 Тираж 778Государственноголам изобретений иМосква, Ж, Ра Помитета ССткрытий сное НИИП по 1303.4/ ская на Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул,тная,3 12672 ций на характер разрушения при сложном изменении нагрузки,Формула изобретения. 51, Разрывная машина для испытания материалов, содержащая подвижную и неподвижную траверсы, активный и пассивный захваты для образца, связанные с траверсами, электромеханический привод нагру жения, связанный с подвижной траверсой, и механизм торможения. связанный с захватами, б т л и ч а ю ц а я с я тем, что, с целЬю расширения технологических возможностей путем регули рования интенсивности спада нагрузки с ростом деформаций образца, механизм торможения выполнен в виде шкива, установленногО с воэможностью вращения на подвижной траверсе и ки нематически связанного с приводом 06 Энагружения, ленты с переменной площадью поверхности, охватывающей шкив и соединенный одним концам с активным захватом, и звездочки с охватывающей ее цепью, один конец которой соединен с пассивным захватом, а другой - со свободным концом ленты, при этом звездочка установлена на неподвижной траверсе и имеет средство ее поворота с фиксатором,2. Машина по и.1, а т л и ч а ю" щ а я с я тем, что, с целью обеспечения испытаний в режиме пульсирующей нагрузки, она снабжена прижимным роликом, установленным параллельно оси шкива и взаимодействующим с поверхностью ленты, и кулачковым механизмом, взаимодействующим с приводом нагружения и соединенным с роликом с помощью вала, установленного с воэможностью качания.