Установка для деформации образцов материалов

(5 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН нивоч ашиис.6.РАЗастирех 0 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Всесоюзный научно-исследовтельский институт горной геомехки и маркшейдерского дела(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕФОРМАЦИИ ОЦОВ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретениеотносится к обиспытательной техники. Цель изотения - расширение технологичес возможностей путем исследования демп"фирующих свойств группы взаимодействующих испытуемых образцов (ИО) примногократном возбуждении колебанийна различных ИО. Установка имеет пары захватов 2,3; 4,5 и 6,7 по числуИО 8 - 10. Один из каждой пары захватов 2,4 и 6 закреплен на станине 1.На захватах 3,5 и 7 закреплены соответственно грузы (Г) 11, 12 и 13. Длясоединения ИО 8 - 1 О имеются стяжныепланки 4. Механизм нагружения ИО выполнен в виде вала 15 с чередующимисярезьбовыми 16 и меньшими по диаметругладкими 17 участками, установленного на станине 1 в плоскости размеще 1332 ния захватов привода 18 вращения вала 15 и разъемных гаек 19 с закрепленны. - ми на них роликами (Р ) 20 - 22, установленными на валу 15. При этом участки 16 и 17 расположены напротив Г 11 - 13, С захватами 2 - 7 взаимодействуют Р 20 - 22, диаметрыкоторых определяются заданной величиной амплитуды колебаний. Для деформирования ИО 9 гайку с Р 22 подводят к резьбовому соединению на валу 15. Гайка 19 с Р 22 перемещается, и Р 22 вступает в кбнтакт с захватом 5 и изгибает 185ИО 9. Стяжные планки 14 передают изгибающую деформацию на соседние ИО 8 и 10 и деформируют их изгибом на участках от захватов 2 и 6 до соответствующих планок 14, После наибольшего отклонения захват 5 соскальзывает с Р 22 и система трех ИО 8-10, трех Г 11-13 и двух планок 14 приходит в колебательное движение с затуханием колебаний, Параметры колебаний измеряются на различных участках ИО 8-10 между захватами 2, 4 и 6 и планками 14. 2 ил.1Изобретение относится к испытательной технике, к установкам для исследования деформационных свойств образцов различных материалов, в частности горных пород и элементов крепи,при испытании на изгиб,Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем исследования демпфирующих свойств группы взаимодействующих образцов при 10многократном возбуждении колебанийна различных образцах.На фиг.1 показана схема установкидля деформации образцов материалов;на фиг.2 - разъемная гайка.15Установка содержит станину 1, парызахватов 2 и 3, 4 и 5, 6 и 7 для образцов 8 - 10, грузы 11 - 13, закрепленные соответственно на захватах 3,5 и 7, стяжные планки 14 для соединения образцов 8 - 10 и механизм нагружения, выполненный в виде вала 15,установленного на станине 1 в плос-.кости размещения захватов 2-7 и имеющего резьбовые участки 16 и чередующиеся с ними гладкие участки 17, диаметр которых меньше, чем участков 16,привода 18 вращения вала 15, установленного на станине 1, и разъемныхгаек 19 с роликами 20 - 22, установ- ЗОленных на валу 15. Захваты 2, 4 и 6закреплены на станине 1. Ролики 2022 предназначены для взаимодействияс захватами 3, 5 и 7, а их диаметрыопределяются величиной предельной де- З 6формации образцов 8-10. Разъемныегайки 19 состоят иэ двух частейФ 2(фиг2), соединенных шарнирами 23 истянутых винтами 24. На станине 1под валом 15 установлена направляющая 25 с участками 26 для сборки гаек19. При необходимости на установкезакрепляются шаблоны 27 для заданиядеформации образцов.Установка работает следующим образом,Схема сборки группы образцов зависит от задач исследования, от реальной моделирующей схемы силового соединения элементов в конструкции. Насхеме с неравноконсольным закреплением группы из трех образцов 8-10 снеравномернымиприсоединенными массами (фиг.1) наибольшую консоль имеетобразец 8, наибольшую присоединеннуюмассу - образец 10, Неравенство консолей задается расположением стяжных планок 14 по длине образца, неравенство масс - различием грузов 1113, прикрепленных к захватам 3,5 и 7,В предлагаемом закреплении образцов 8-10 моделируется работа перепускных полков сброса руды с верхнего на нижний этаж, на откаточныйштрек. Полок представляет собой несколько консольных площадок, соединенных друг с другом, Куски руды падаютпоочередно с верхней на нижнюю площадку, от чего вся система работаетв режиме многократного возбужденияколебаний. Изгиб зависит от веса кус.ков и изменяется в широких пределах,Включают привод 18 и приводят вовращение вал 5. Порядок деформиро5 10 15 20 25 30 1 35 40 45 50 3 133 вания образцов 8-10 зависит от зада. чи исследования и от реальной схемы нагружения. Для деформирования образца 9 гайку 19 с роликом 22 подводят к резьбовому участку на валу 15, резьба гайки 19 входит в зацепление с резьбой вала 15 и гайка 19 с роли-, ком 22 перемещается слева направо по фиг.1, ролик 22 вступает в контакт с захватом 5 и изгибает образец 9. Стяжные планки 14 передают изгибающую деформацию на соседние образцы 8 и 10 и деформируют их изгибом на участках от захватов 2 и 6 до соответствующих планок 14После наибольшего отклонения захват .5 соскальзывает с ролика 22 и система из трех образцов 8- 1 О, трех грузов 11-3 и двух планок . 14 приходит в колебательное движение с затуханием колебаний. Параметры процесса колебаний (частота, амплитуда) измеряются отдельными приспособлениями (не показаны ) на различных участках образцов 8-10 между захватами 2, 4 и 6 и стяжными планками 14. В это время гайка 19 с роликом 22 продолжает перемещение вдоль винта до следующего гладкого участка 17, на котором движение ее прекращается. После полного затухания колебаний раскручивают винт 24 и снимают гайку с .роликом 22 с вала,15 или подводят ее к следующему резьбовому участку 16 на котором перемещение гайки 19 вызывает деформирование образца 1 О роликом 22. Затем в действие приводится гайка 19 с роликом 21, который поочередно или в заданном порядке нагружает образцы 8-10 в группе до деформа- ции большей, чем при нагружении роликом 22, так как диаметр ролика 21 больше диаметра ролика 22. После этого такие же измерения проводят с использованием ролика 22, наибольшего по диаметру и производящего поэтому наибольшую деформацию образцов 8-10. Увеличение деформации образцов 8-10 увеличивает начальную амплитуду колебаний. Во всех случаях регистрируют параметры затухающих колебанийи по их изменениям известными способами определяют демпфирующие свойства силовой системы. Удаляют планки 14 и повторяют программу без взаимного 2185 4 влияния образцов 8-О с использованием шаблонов 27 различной формы, с использованием различных присоединенныхмасс, а также при другом расположении стяжных планок 14. В результатеполучают полные сведения о демпфирующих свойствах материала и системы силовых элементов из этого материала,что и используется при выборе материала и конструкции системы, работающей при повторных возбуждениях колебаний. Лучшие те материалы и такоесоединение элементов в конструкции,при которых получается наиболее быстрое затухание колебаний, приводящеек наименьшему по амплитуде и продолжительности сотрясению массива,Формула изобретения Установка для деформации образцов материалов, содержащее станину, пару захватов для образца, один из которых закреплен на станине, груз, закрепленный на втором захвате, и механизм нагружения, о т л и ч а ю - , щ а я с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем исследования демпфирующих свойств группы взаимодействующих образцов при многократном возбуждении колебаний на различных образцах, она снабжена дополнительными парами зах-. ватов по числу дополнительных образцов, у которых один иэ каждой пары захватов закреплен на станинес дополнительными грузами, закрепленными на вторых захватах дополнительных пар, и стяжными планками, предназначенны" ми для соединения образцов, а механизм нагружения выполнен в виде вала с чередующимися резьбовыми и гладкими, меньшими по диаметру, чем резьбовые, участками, установленного на станине в плоскости размещения захватов привода вращения вала и разъемных гаек с закрепленными на них роликами, установленных на валу, при этом резьбовые участки вала расположены напротив груза, а ролики предназначены для взаимодействия с захватами и имеют диаметры, определяемые заданной величиной амплитуды колебаний.1332185 Редактор И. Шулла а Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 4/38ВНИИПИпо дела113035,Составитель В. ТальвойшТехред А.Кравчук Корректор А. Обручар Тираж П 6 Подписносударственного комитета СССРизобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб.,д,4/