Центробежная установка для испытания образцов

(51 4 С 01 11 3/08//Е 21 С 39/00 й(;гг .; ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ фг Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Л 8,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела(56) Авторское свидетельство СССР 11 226126, кл. С 01 М 3/08, 1984.(57) Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения расширение технологических возможностей установки путем изменения нагрузки в ходе испытания образца при сжатии, растяжении, изгибе. Установка содержит корпус 1, на котором вертикально установлен вал 2 с приводом 3 вращения активный 4 и пас)сивный 5 захваты. На валу 2 закреплены гидроцилиндры (ГЦ) 7-9; полости которых сообщены с источником 13 давления. С захватом 4 связан груз1305562 10, перемещающийся под действиемцентробежной силы. С захватом 5 жестко соединена платформа (П) 11. Через шаровые опоры 12 она связана споршнями всех ГЦ 7-9, которые установлены параллельно друг другу и имеют двухстороннее действие. При этомопоры 12 и захват 5 расположены вплоскости П 1 в вершинах четырех-.угольника. Для создания изгибающейнагрузки на .образец 6 приводят в действие только один из ГЦ 7-9 в эавиИзобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испытания образцов материалов, преимущественно горных пород, на прочность при различных,изменяющихся видах нагрузок.Цель изобретения - расширение технологических возможностей установкипутем измененИя вида нагрузки в ходеиспытания образца при сжатии, растяжении, изгибе,На фиг.1 показана схема центробежной установки для испытания образцов, вид сбоку; на Фиг.2 - то же,вид сверху; на фиг.3 - сечение А-Ана фиг,1.Установка содержит корпус 1, установленный на нем вертикально вал 2 сприводом 3 вращения, активный 4 ипассивный 5 захваты для образцов 6,два гидроцилиндра 7 и 8 и дополнительный гидроцилиндр 9, корпуса которых закреплены на валу 2 груз О,установленный с возможностью перемещения под действием центробежной силы и связанный с активным захватом4, платформу 11, жестко соединеннуюс пассивным захватом 5 и соединеннуючерез шаровые опоры 12 с поршнямивсех гидроцилиндров 7-9, и источник3 давления, установленный в корпусе 1 и сообщенный с полостями гидроцилиндров 7-9 отдельными магистраля"ми 14 управления,Все гидроцилиндры 7-9 выполнены свозможностью двухстороннего действияи установлены параллельно друг другу,а поршни этих гидроцилиндров 7-9 соесимости от требуемого напРавлениядействия изгибающего усилия, Путемизменения соотношений выступающихчастей поршней ГЦ 7-9 изменяют ориентацию П 1 с захватами 4 и 5 и грузом 10 относительно оси вращения вала и получают крупные изменения виданагрузок на образце 6 во время егоиспытания. для изменения уровней нагрузок производят синхронное перемещение поршней ГЦ 7-9 и изменяют скорость вала 2. 3 ил. динены с платформой 11,так, что шаровые опоры 12 и пассивный захват 5расположены в плоскости платформы 11в верыинах четырехугольника а Ь 1 г .5 Груз 10 соединен страховочными тросами 15 с платформой 11.Установка работает следующим образом,Включают привод 3 вращения и приводят во вращение вал 2 вместе сзакрепленными на нем гидроцилиндрами 7-9, Вместе с гидроцилиндрами7-9 вращается платформа 1 с пассивным 5 и активным 4 захватами, грузом1 О и образцом б. Центробежное усилиеот груза 10 при показанном на чертеже расположении захватов 4 и 5 относительно оси вала 2 создает сжимающую нагрузку на образце 6, пропорционально увеличивающуюся с ростом скорости вращения вала 2. При достижении заданной скорости вращения вала2 разгон прекращают, образец 6 остается при действии постоянной сжимающей нагрузки.В требуемый момент времени включают источник 13 давления среды и производят манипуляции с гидроцилиндрами 7-9 с целью изменения вида нагрузки на образце 6. Так, при одновремен.ном перемещении всех трех поршнейгидроцилиндров -9 внутрь этих гидроцилиндров сжимающие усилия от центробежного действия груза 10 падают с 35 сначала до нуля, по мере уменьшениярадиуса вращения груза 10, а затемпереходят в растягивающие усилия, ког"да центр массы груза О переходит .на противоположную сторону от оси вравращения вала 2 относительно пассивного захвата 5. Рост растягивающего усилия происходит до прекращения перемещения поршней гидроцилиндров 5 7-9.Для создания изгибающей нагрузки приводят в действие только один иэ цилиндров 7-9 в зависимости от требуемого направления действия изги- О бающего усилия. Так если требуется создать изгиб в вертикальной плоскости, проходящей через оси захватов 4 и 5,. то перемещают поршень гидроцилиндра 9. При этом платформа 5 11 поворачивается относительно линии, соединяющей точки д,(фиг.З), груз О с захватом 4 поднимается .или опускается над плоскостью вращения захвата 5 и происходит изгиб образ ца 6 вверх или вниз по чертежу в вертикальной плоскости. Если при этом центр массы груза 1 Р расположен на оси вращения вала 2, получают чистый изгиб, а при смещении груза 10 относительно оси вала 2 получают изгиб со сжатием или с растяжением в зависимости от направления перемещения груза 10 и его положения относительно оси вала 2 и пассивного за- З 0 хвата 5.Для изгиба образца 6 в горизонтальной плоскости, совпадающей с плоскостью вращения пассивного захвата 5, приводят в действие гидро- цилиндры 7 и 8 и поворачивают платформу 11 относительно линии, соединающей точки 8, г (фиг.З), Это приводит к отклонению груза 10 от ради ального положения относительно оси вала 2 и к появлению изгибающего усилия, действующего совместно со сжимающим или растягивающим усилием, При определенном положении платформы 1, когда ось захватов 4 и 5 направлена по касательной к окружности вращения пассивного захвата 5 или перпендикулярна радиусу вращения, получают чистый изгиб образца 6.Действуя таким образом, путем изменения соотношений выступающих частей поршней гидроцилиндров 7-9 изменяют ориентацию платформы 11 с захватами 4 и 5 и грузом 10 относительно оси вращения вала 2 и получают нужные изменения вида нагрузок на об.разце 6 во время его испытания, Для изменения уровней нагрузок производят синхронное перемещение всех трех поршней гидроцилиндров 7-9, а также изменяют скорость вращения вала 2. Для выдержки образца 6 при постоянных уровнях нагрузок не изменяют ни скорость вращения, ни взаимное положение поршней гидроцилиндров 7-9; Скорость перехода от одного вида нагрузки к другому задают скоростью подачи жидкости в полости гидроцилиндров 7-9, что регулируют производительностью источника 13 давления среды. При разрушении образца 6 груз 10 с захватом 4 удерживаются тросами 15;В результате серии опытов с различными образцами, проведенных при различных путях нагружения, определяют зависимости прочностных, деформационных характеристик и характера разрушения материалов при различных порядках смены видов нагруз-. ки, при различных временах выдержки под нагрузками, при различных скоростях перехода ат одного вида нагрузки к другому.Ф о р ы у г а изобретенияЦентробежная установка для испытания образцов, содержащая корпус, установленный на нем вертикально вал с приводом вращения, активный и пассивный захваты для образца, два гидроцилиндра, корпуса которых закрепле-ны на валу, груз, установленный с воэможностью перемещения под действием центробежной силы и связанный с активным захватом,и источник давления, установленный в корпусе и сообщенный С ПОЛОСТЯЫИ ГИДРОЦИЛИНДРОВ 0 Т Л И ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей установки путем изменения вида нагрузки в ходе испытания образца при сжатии, растяжении, изгибе, она снабжена дополнительным гидроцилиндром, корпус которого закреплен на валу, а полости сообщены с источником давления и платформой, соединенной жестко с пассивным захватом и через шаровые опоры с поршнями всех гидроцилиндров, при этом все гидро- цилиндры выполнены с возможностью двухстороннего действия и установлены параллельно друг другу, а поршни гидроцилиндров соединены с платформой так, что шаровые опоры и пассивный захват расположены в плоскости платформы в вершинах четырехуголь.- ника.1305562 А-А Сос тавитель В . Т аль войшактор А.Козориз Техред Н.Глущенко орректор Л.Пилипен 7 каэ дписн ного ии и а роизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,21/40 Тир ВНИИПИ Государс по делам изо 113035, Иосква, митета СССРоткрытийская наб., д. 4/5