Установка для ударных испытаний материалов

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ УМАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение отнтельной технике и по Вюл. М 4 научно-исслорной геомех дела ится к испытаоляет расшиователики и ния испытанииожения ударнойхность образцараму 2 с вертидля груза 1,тановки с измене нагрузки 6. Устан кальными спеч прил пове чает о СССР1978. етельс М 7(00 ющи,7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Всесоюзныйский институт гмаркшейдерского(56) Авторское свУ 796686, кл. С 0 рить эксплуатационные возможности ус" утем об ием мес (УН) на вка вкл направл12 наковальню 5 для размещения образца 6, установленную в нижней части рамы 2, и набор силопередающих элементов (СПЭ) для размещения на поверхности образца 6 по числу мест приложения УН. Каждый.из СПЭ выполнен в виде двух торцовых кулачков (К) 7,8, установленных соосно с возможностью осевого перемещения, втулки 9, закрепленной на К 7, и приспособления 10 для передачи УН на поверхность образЪца 6; контактирующего с К 8. Втулки 9 всех СПЭ кинематически связаны со средством для подъема и сброса груза 869371. Поднимают груз 1 и, сбрасывая его,наносят удар по К 7, высота которогонад поверхностью образца максимальная.Удар от К 7 передается К 8 и черезприспособление 10 образцу 6, Новыйподъем груза 1 приводит к одновременному вращению втулок 9 вместе с К .7относительно К 8. В результате засчет взаимно ответных выступов и впадин на К 7 и 8 общая высота однихпар К 7 и 8 уменьшается, а других -увеличивается. Таким образом, каждыйпоследующий удар наносится по другимСПЭ. 2 ил.Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испытаний повторными ударами образцов материалов, главным образом прочных горных пород, а также строительных материалов в форме плит, панелей и т.п.Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей установки путем обеспечения испытаний с изменением мест приложения ударной нагрузки на поверхности образца.На фиг.1 изображена установка для ударных испытаний материалов, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Установка содержит сбрасываемый груз 1, раму 2 с вертикальными направляющими для груза 1, средство для подъема и сброса груза 1, выполненное в виде привода 3 и связанного с ним кулачкового механизма 4, наковальню 5 для размещения образца 6 испытуемого материала и набор силопередающих элементов для размещения на поверхности образца 6 по числу мест приложения ударной нагрузки, каждый из которых выполнен в виде двух соосно установленных и подвижных в осевом направлении торцовых кулачков 7 и 8 со взаимно ответными выступами и впадинами, втулки 9, соединенной с кулачком 7 с возможностью совместного вращения, и приспособления 10 для передачи нагрузки на поверхность образца 6, контактирующего с кулачком 8. Втулки 9 соединены с кулачками 7 посредством шпонок, допускающих осевое перемещение кулачков 7, Втулки 9посредством установленных на втулкахколес 11 и цепи 12 кинематически связаны с приводом 3. Кулачки 8 фиксируются от вращения посредством оснований 13, неподвижно закрепленных наЪповерхности образца 6, Угол взаимного поворота втулок 9, определяемый10 заданной последовательностью изменения мест приложения ударной нагрузки,устанавливается до испытания путемповорота колес 11 перед набрасыванием на них цепи 12, Приспособления10 для передачи нагрузки на поверхность образца 6 выполнены,например,в виде клиньев, входящих в отверстия 14 в образце б. Для начальноиориентации трещин, возникающих в образце 6 под действием ударных нагрузок, на поверхности образца 6 выполнены канавки 15, соединяющие по заданной схеме отверстия 14. Для выполнения чередующихся ударов различнойсилы механизм 4 выполнен из наборанескольких кулачков, обеспечивающихразличную высоту подъема сбрасываемого груза 1,Установка работает следующим образом.Включают привод 3 средства дляподъема и сброса груза 1. Кулачокмеханизма 4 поднимает груз до наивысшей точки, определяемой профилем данЗ 5 ного кулачка, после чего груз 1сбрасывают вниз и наносят удар по1286937 рядок нанесения ударов, при другом расположении силопередающих элементов, при новой схеме инициирующих канавок 15 на поверхности образца, при новом количестве и комбинации кулачков в механизме 4 подъема и сброса груза 1, Эти регулировки в серии опытов позволяют детально исследовать условия формирования, развития 10 и слияния трещин разрушения в различных материалах и изделиях. кулачку 7, высота которого над поверхностью образца 6 является наибольшей в момент падения груза. Удар от кулачка 7 передается на кулачок 8 и приспособление 10, которое под действием удара перемещается в отверстие 14 в образце 6. Дальнейший поворот механизма 4 приводит к новому подъему груза 1 и одновременному вращению колес 11 и втулок 9. При вращении втулок 9 происходит поворот кулачков 7 относительно кулачков 8, в результате чего на одних парах кулачков 7 и 8 выступы заходят во впадины и общая высота их уменьшается, 15 на других парах выступы набегают на выступы и общая высота их увеличивается. К моменту падения груза 1 изменяются соотношения высот между парами кулачков 7 и 8, наиболее выс тупающими становятся другие кулачки, воспринимающие новый удар, который передается на новые приспособления10. Таким образом, каждый, последующий удар наносится по другим силопе редающим элементам, осуществляется перемена мест приложения ударной нагрузки на поверхности образца 6. Ряд повторных ударов приводит к зарождению трещин и их постепенному пе- З 0 ремещению в направлениях, заданных канавками 15, После определенного числа ударов производят измерение . пути перемещения фронтов трещин, ширины раскрытия основания трещин и другие параметры деформирования. В момент слияния и динамического прорастания трещин на этапе разрушения регистрируют скорость перемещения трещин, акустический эффект и другие 40 параметры разрушения. После разрушения образца 6 его заменяют новым и опыт повторяют при другом взаимном повороте втулок 9, что дает иной по-. Формула изобретения Установка для ударных испытаний материалов, содержащая сбрасываемый груз, раму с вертикальными направляющими для груза, средство для подъема и сброса груза и наковальню для раз-, мещения образца испытуемого материала, установленную на нижней части рамы, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей установки путем обеспечения испытаний с изменением мест приложения ударной нагрузки на поверхности образца, она снабжена набором силопередающих элементов по числу мест нагружения, предназначенных для размещения на поверхности образца, при этом каждый из снлопередающих элементов выполнен в виде двух торцовых кулачков со взаимно ответными выступами и впадинами, установленных соосио с возможностью осевого перемещения, втулки, закрепленной на обращенном к сбрасываемомугрузу кулачке с возможностью совместного вращения, и приспособления дляпередачи нагрузки на поверхность об- .разца, контактирующего с вторым кулачком, а втулки всех силопередающих элементов кинематически связанысо средством для подъема и сбросагруза..Копч Редак аказ 7704/4 ит ткр ская Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,НИИП по 1 130