Многообразцовая установка для испытания на длительную прочность

СОЮЗ СОВЕТСКИХС 01.1 ИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (И) 39/00 ЕНИЯ 3979053/22-0325.11.8523.04.87. Бюл. РВсесоюзный научиинститут горнойкшейдерского делЕ.В.Лодус620.172(088.8)Авторское свидет8690, кл. С 01 Н(22) (46) (71) ский и мар (72) (53) (56) Мф 13 ователь исс и еоме ельство СССР 3/08, 1983.ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ИСАНИЕ ИЗОБР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) МНОГООБРАЗЦОВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯИСПЫТАНИЯ НА Д 11 ИТЕЛЬНУ 10 ПРОЧНОСТЬ(57) Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретениповьппение достоверности испытанийрбразцов различных материалов напрочность путем снижения влияниятрения частей установки и инерционных сил на уровни нагрузки при(5 И 4 С 01 Н 3/08,// Е развитии деформаций ползучести. Дляэтого на раме 1 вертикально установлен вал 5, соединенный с приводомвращения. На валу 5 последовательнозакреплены втулки и расположены кольца 12 по числу втулок. В плоскостяхразмещения колец 12 на раме 1 установлены тормозные приспособления срегулируемым усилием торможения,Внутри колец 12 размещены пары рычагов 7 и 8, вращающихся вокруг осивала 5. При этом один из рычаговкаждой пары закреплен на втулке, адругой - на кольце 12. Для исследования силового взаимодействия образцовпри развитии деформаций ползучестиустановка имеет дополнительный наборпар рычагов по числу взаимодействую-.щих образцов 4, 14.и 15, закрепленныхна втулках и кольцах 12, Установлен1305563 ные на раме 1 захваты 2 и 3 прикреплены гйбкими тягами 9 к соответствующим рычагам на различных расстоя"ниях от,оси вращения в соответствиис заданным распределением деформацийна образцах. Кольца 12 поочередно Изобретение относится к испытательной технике, к установкам для испытания групп образцов различных материалов, в частности горных пород, на длительную прочность при одноос - ном напряженном состоянии.Цель изобретения - повышение достоверности испытаний путем снижения влияния трения частей установки и инерционных .сил на уровни нагрузки при развитии деформаций полэучести, а также исследование силового взаимодействия образцов при развитии деформаций ползучести.На фиг. показана многообразцовая установка для испытания на длительную прочность, вид сверху; на фиг,2 - то же, вид сбоку.Установка содержит раму 1, захваты.2 и 3 для образцов 4, вертикально установленный вал 5, привод 6 вращения, соединенный с валом 5, пары рычагов 7 и 8, установленных с воэможностью вращения относительно оси ва.ла 5 и соединенных гибкими тягами 9 с захватами 2 и 3, втулки О, последовательно закрепленные посредством шпонок 11 на валу 5, кольца 12 по числу втулок 10, установленные на валу 5 с возможностью свободного вращения относительно оси вала 5, и тормозные приспособления 13 с регулируемым усилием торможения, установленные на раме 1 в плоскостях размещения колец 12. В каждой паре рычагов 7 и 8 рычаг 7 закреплен на втулке 10, а другой рычаг 8 - на кольце 12.Кроме этого, установка снабжена дополнительным набором пар рычагов почислу взаимодействующих образцов 4, 14 и 15, закрепленных на втулках ,10 и кольцах 2, Захваты 2 и 3 образ"цов 4, 4 и 15 прикреплены гибкими нагружают тормозными усилиями. Усилие, создаваемое "илой трения на каждом иэ образцов 4, 14 и 15, зависитот их способности к развитию деформаций и от их положения относительнооси вращения. 1 э.п. ф - лы, 2 ил. тягами 9 к соответствующим парамрычагов на различных расстоянияхот оси вала 5 в соответствии с заданными распределениями деформаций 5 на образцах 4, 14 и 5, Каждое тормозное приспособление 3 состоит из силовой пружины 16, регулировочноговинта 17 и тормозной колодки 8,взаимодействующей с наружной поверхностью кольца 2.Установка работает следующим образом.Включают привод 6 и приводят вовращение вал 5 вместе с закрепленными на нем втулками 10 с рычагами 7.Последние через. гибкие тяги 9, захваты 2, образцы 4, 14 и 15 и захваты 3 с их гибкими тягами 9 вовлека- ют во вращение кольца 12. При дости"женин заданной скорости вращения (несколько оборотов в минуту) поочередно нагружают кольца 12 тормознымиусилиями, для чего вращением винтов 2517 через пружину 6 поджимают тормозные колодки 18 к боковым поверхностямколец 12. При появлениисопротивления вращению колец 12 на образцах4, 14 и 15 появляются растягивающиеусилия увеличивающиеся пропорционально усилию торможения со стороны колодок 18, При этом, если на каждой паре втулка О - кольцо 12 установлено по одному образцу 4, то нагрузкана нем зависит только от усилия тор можения кольца 12, и для испытаниягруппы образцов 4 при различныхуровнях нагрузок каждое иэ колец 12тормозится индивидуальными усилиямипутем изменения степени поджатия 0 пружин 16. При достижении заданныхусилий на образцах 4 вращение вала5 продолжают с прежней постояннойскоростью и образцы 4 находятся поддействием постоянных нагрузок. Бмомент появления и при развитии де-.формаций ползучести. рычаги 7, закрепленные на втулках 10, продолжаютвращаться с прежней скоростью, аскорость вращения колец 12 уменьшается на величину скорости ползучес-ти образцов 4, Однако скорость вращения .колец 2 значительно выше скорости ползучести образцов 4, поэтомуизменение скорости вращения колец О12 на столь малую величину не приводит к заметному изменЕнию силы трения между кольцами 12 и колодками8, а значит не изменяется и нагрузка на образцах 4. Развитие деформаций ползучести или разрушение отдельных образцов 4 при одиночном их размещении на каждой паре втулка 1 Окольцо 2 не влияет на процессы полэучести остальных образцов 4. Так 20производится испытание группы образцов в режиме без силового взаимодействия, при постоянстве нагрузки наобразцах вне зависимости от величины и скорости деформации ползучести. Для исследования силового взаимодействия образцов при развитии деформации ползучести на каждой паре втулка 10 - кольцо 12 между парами рычагов 7 и 8 на различных расстояниях от оси вала 5 устанавливают группы образцов 4, 14 и 15. После включения привода 6 и разгона втулок 10 с кольцами 12 до заданной скорости вращения каждое иэ колец 12 нагружают заданным усилием трения путем деформирования пружин 6 винтами 17, Усилие, создаваемое силой трения на каждом кольце 12, раскладыва ется на все размещенные на нем образцы 4, 4 и 15. Величины усилий на каждом из образцов 4, 14 и 15 зависят от способности,их к развитию деформаций, от их положения относитель 45 но оси вращения. При,ускоренном раз., витии деформаций на одном из образцов он уходит иэ-пад нагрузки и осуществляется пригружение остальных образцов, соседних с ним по кольцу 12, 50 однако возможность ухода из-под нагрузки зависит не только от способности к развитию деформации, но и от расположения данного образца относительно оси вращения: .чем даль,ше .образец расположен от оси вращения вала 5, тем большие требуются деформации для ухода образца иэ-под нагрузки. 11 ригружение остальных образцов вызывает ускоренный рост их деформаций и их уход из-под нагрузки.Таким образом, в процессе опыта идет постоянный силовой обмен в группах испытуемых образцов 4, 14 и 5, приводящий к постоянному приросту и спаду усилий и деформаций на них и регулирующийся механическими свойствами самих образцов. При разрушении отдельных образцов 4, 14 и 15 в группе остальные образцы, расположенные в той же паре втулка 10 - кольцо 12, воспринимают потерянную нагрузку разрушившегося образца, но это не отражается на других группах образцов, расположенных на других парах втулка - кольцо.Выбор скорости вращения втулок 10 определяется конструкцией и материалами тормозного приспособления 13 с учетом стабильности теплового режима на трущихся поверхностях ко-, лодка 8 - кольцо 12. При применении тормозных колодок 18, используемых в тормозах транспортных средств, число оборотов втулок 10 составляет несколько единиц в минуту. Такая скорость вращения на несколько десятичных порядков выше скорости относительного поворота рычагов 7 и 8 н деформации ползучести, что обеспечивает отсутствие изменения силы трения и нагрузки на образце при изменении скорости ползучести материала образца.Формула изобретенияМногообразцовая установка для испытания на длительную прочность, содержащая раму, захваты для образцов, пары рычагов, установленные с возможностью вращения вокруг общей оси и соединенные гибкими тягами с захватами, и привод вращения, установленньп на раме, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью повы-. шения достоверности испытаний путем снижения влияния трения частей установки и инерционных сил на уровни нагрузки при развитии деформаций полэучести, она снабжейа вертикально установленным валом, соединенным с приводом вращения, втулками, последовательно закрепленными на валу, кольцами по числу втулок, установленными на валу с возможностью свободного вращения в плоскости вращения втулок, и тормозными приспособ13055 б 3 г ю уа тавитель В,Тальвойшред Н.Глущенко Корректор С.Шекмар едактор А.Козориз 21/40 ВПИИП Тираж 777Государственногоелам изобретенийИосква, Ж, Р ка Подпискомитета СССРи открытийушская наб., д. 4/ 1130 Производственно-полиграфическое предприяти Проектная жгор лениями с регулируемым усилием торможения, установленными на раме вплоскостях размещения колец, приэтом один из рычагов каждой пары за.креплен на втулке, а другой - накольце. 2. Установка по п, 1, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью исследования силового взаимодействия образцов при развитии деформацийползучести она снабжена дополнительным набором пар рычагов по числувзаимодействующих образцов, закрепленных на втулках и кольцах, и захваты прикреплены к рычагам гибкимитягами на различных расстояниях отоси вращения в соответствии с заданным распределениоем деформаций на 10 образцах.