Установка для механических испытаний материалов

(19 Г 1 3/08// Е 21 С 39 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ 4) УСТАНОВКА ЛЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЬНИЙ МАТЕРИАЛОВ л,ауч 57) зобрете й техни исследовате омеханики и ие относится кке, Цель иэобреттоверности испыт ел ела повышение дос еньшен я инерционност ния образца. Н сновании колон версы 3-6 и ак 8,8)видетельство ССС 01 М 3/08, 1984,формировнных на новл закр плены тр Об133584 7 и пассивный 8 захваты с приводами, Привод захвата 7 выполнен в виде связанного с ним винта (В) 10, установленного соосно захватам 7 и 8. На В 10 неподвижно установлена гайка 11 с приводом 12 ее вращения. Привод 13 захвата 8 связан с основанием, Торможение В 10 осуществляется приспособлением в виде фрикционной втулки (ФВ) 14, На траверсе 3 установлены рабочие гидроцилиндры (ГЦ) 17 соединенные с колодкой 16, Между торцом В 10 и захватом установлен главный ГЦ 18, гидравлически связанный с ГЦ 17, Для регулирования уровней нагрузки,соответствующих прекращению деформирования образца 9, с противоположной относительно ГЦ 17 стороны колодки 16 5установлены пружины 19 с регуляторами 20 их поджатия, При включении привода 12 вмес.те с гайкой 11 вращаютсяВ 10 и ФВ 14При достижении заданной скорости вращения гайка 11 вращает привод 13, На образце 9 появляется начальная нагрузка, Она передается на ГЦ 18, Давление рабочей жид кости в его полости передается в ГЦ17, Их штоки прижимают колодку 16 иФВ 14 и тормозят ее, Уменьшается скорость вращения ФВ 14 и В 10, которыйначинает перемещаться в осевом направлении. Перемещение В 10 передается ГЦ 18 и захвату 7, Образец 9 деформируется с ростом нагрузки на нем.При падении нагрузки В 10 тормозится,з.п, ф-лы, 1 ил,возможностью осевого перемещения,гайки 11, установленной на винте 10между дополнительными траверсами 4 и5, что препятствует ее осевому перемещению, и привода 12 вращения гайки11, привод 13 пассивного захвата 8, 30связанный через колонны 2 с основанием 1, приспособление для торможения винта 10.привода активного захваИзобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам,для испытания на прочность образцов различных материалов, преимущественно горных породЦель изобретения:- повьшение достоверности испытаний за счет уменьшения инерционности процесса деформирования образца, а также регулирование уровней нагрузки, соответствующих прекращению деформирования образца,На чертеже показана схема установки для механических испытаний материалов,Установка содержит основание 1 сразмещенными на нем колоннами 2, траверсу 3 и дополнительные траверсы4 - 6, закрепленные на колоннах 2,активный 7 и пассивный 8 захваты дляобразца 9, привод активного захвата7, выполненный в виде винта 10,уста-:новленного соосно захватам 7 и 8 с 10 15 20 25 та 7, выполненное в виде фрикционной втулки 14, закрепленной на хвостовике винта 10 посредством скользящей шшонки 15, тормозной колодки 16 для взаимодействия с фрикционной втулкой 14,установленной с воэможностью осевого перемещения, рабочих гидроцилиндров 17, закрепленных на траверсе 3 и соединенных с тормозной колодкой 16, и главного гидроцилиндра 18, установ-. ленного между торцом винта 10 и ак-тивным захватом 7 и гидравлически соединенного с рабочими гидроцилиндрами 17, и пружины 19 с регуляторами 20 их поджатия, установленные с противоположной относительно рабочих гидро- . цилинцров 17 стороны тормозной колодки 16Регуляторы 20 поджатия пружин 19 . установлены на дополнительной траверсе 6. Межпу главным гидроцилиндром 18 и торцом винта 10 установлен опорный подшипник 21, Для повышения эффективности торможения на траверсе 6 закреплена дополнительная тормозная колодка 22.Установка работает следующим образом,Размещают абра.зец 9 в захватахи 8, Вкл;очают привод 12 вращения иприводят во вращение гайку 11, Вместес гайкой 11 врашаю.ся винт 10 и20 75 30 35 40 45 50 55 втулка 14, Вовлечение винта 10 вовращение происходит за счет трения врезьбе винта 10 и гайки 11. При достижении заданной скорости вращениягайки 11 вращают привод 13 перемещения пассивного захвата 8, в результате чего на образце 9 появляется начальная нагрузка, через захват 7 передающаяся на гпавныи гидроцилиндр18 и создающая в его полости давление рабочей жидкости,Давление жидкости передается в рабочие гидроцилиндры 17, штоки которыхприжимают тормозную колодку 16 кфрикццонной втулке 1 ч и тормозят еевращение. Скорость вращения втулки1 ч и винта 10 становится меньшей скорости вращения гайки 11, в результате чего винт 10 начинает осевое перемещение в направлении деАормирования образца 9. Осевое перемещениевинта 10 передается гллавному гицроцилиндру 18 и активному захвату 7,Происходит деАормирование образца 9с ростом нагрузки на нем,Рост нагрузки ця образце 9 происходит одновременно с ростом давленияв главном и рабочих гидроцилиндрах 18и 17, вследствие чего вращение втулки 14 и винта 10 полностью прекращается, Деформирование образца 9 ицетсо скоростью, заданной скоростью вращения привоца 12 и шагом резьбы винта 10. После перехода за пределпрочности нагрузка на образце 9 начинает снижаться, При падении нагрузки до нуля давление в главном и рабочих цилиндрах 18 и 17 также падаетдо нуля, колодка 16 растормаживаетвтулку 1 А, винт 10 начинает вращаться со скоростью, равной скорости вращения гайки 11, и прекращает осевоеперемещение в направлении деформирования образца 9, Деформирование образца 9 прекращается, хотя привод 12,винт 10 и гайка 11 продолжают вращениеАктивный захват 7 не перемещается, куски разрушенного образца 9 дополнительно не деформируются и остаются в положениях, которые они занимали в момент падения нагрузки до нуля, т,е, в момент потери связности между элементами образца 9, фиксируют картину разрушенияЕсли по задаче испытаний требуется дополнительное иэмельчение кусков образца 9, после снятия параметров разрушения вращают привод 13 до появления нагрузки на кусках образца 9.С момента появления нагрузки в гидроцилиндрах 18 ц 17 вновь появляется давление и процесс нагружения образца 9 возобновляется до нового разделения кусков образца 9 на несвязные части,т.е. до момента падения нагрузки на кусках до нуля. Вновь фиксируют картину разрушения, Таким образом исследуют поэтапное разрушение материала с регистрацией картины разрушения при полных нарушениях связности между частями цагружаемых :,элементов, После окончания опыта установку приводят в исходное положение, для чего вращают привод 12 в обратном направлении, вместо образца 9 устанавливают тарцровочный образец,11 остепенцо поджимая приводом 13 тарировочцый образец к активному захвату 7, создают давление рабочей жидкости в гидроццпцшдрах 18 и 17, тормозят винт 10 от вращения и перемещают его тем самым в исходное положение. Следующий опыт проводят при дру-.гой скорости вращения привода 12, врезультате чего пеАормировацие образца 9 идет с другой скоростью, но вмомент падения нагрузки на образце 9до нуля деАормирование его прекращается.Сравнение картин разрушения по результатам опытов при различных скоростях деформировация позволяет установить закономерности изменения характера разрушения от скорости деформирования, что имеет практическое значение для горной механики, для проблемы горных ударов и внезапных выбросов.Для проведения опытов с остановкой деформировацця при достижении: заданного уровня падающей нагрузки на образце поступают следующим образом,Регуляторами 20 деформируют пружины 19 и поджимают колодку 16 к штокам рабочих гидроццпиндров 17 с заданным усилием, Эксперименты проводятся при выполнении тех же операций, что и в предыдущих опытах, но для запуска установки в автоматический режим нагружения вращением привода 13 создают: такую нагрузку на образце 9, при которой давление в гидроцилиндрах 18 и 17 становится достаточным для преодоления штоками рабочих гидроцилиндровцие с чстлцогленными ня нем колоцнаможцостью осеногс перемещения и связанного с лктивцьм захватом, гайки, установленной ця винте неподвижно в Составитель В, ТальвойшТехред М,Дидык Редактор П, Гереки КорректорН, Король Заказ 4040/Зб Тираж 776 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по целям изобретений и открытий 113035, Москва, М(-35, Рлушскдя цаб д, 4/5.)13358 17 усилия пружин 19, 1 госло этого цццт 10 тормозится с цлрлстлюшнл чсилие; обргзец 9 деформируется )о иродел прочности цо цри здпредельцом де5 формировании цицт 10 рястормяживлется н тот молецт, когда цдгруэкл со стороны пружин 19 превысит усилие со стороны штоков рабочих гидроцилиндров 17.10Деформиронание образцд 9 прекращается, когда цлгрузкя ца цем равна эддяццой нагрузке, определяемой усилием поджатия пружин 19, Обследуют образец, регуляторами 20 уменьшают поджд тие пружин 19, Во время уменьшения поджатия пружин 19 штоки гидроцилицдрон 17 выдвигаются и тормозят втулку 14 с винтом 10, процесс деформиронания возобновляется до достижения ня образце 9 более низкого уровня нагрузки, задаваемого новым усилием под,жатия пружин 19, Доводят таким образом опыт до полного разделения частей образца 9. 25Опыты пронодят при различных скоростях деформирования, при остановках деформировяния на различных уровнях нагрузки и исследуют процесс развития разрушения при различных ус ловиях деформировация.Предлагаемое устройство эа счет практически мгновенного прекращения деформирования образца при падении нагрузки на нем до нуля или до задан 35 ного уровня позволяет с высокой достоверностью проводить исследование влияния условий деформирования ца последствия разрушения образцов,Формула изобретения 401, Установка для механических испытаний материалон,содержащая основамц, трлгерсу, ус 1 лцовлеццую ця колоццях, активный и пассивный захватыдля образца, цриг,од активного захватя, ньполнеццый н виде винта, устацоцлецного соосно с захватами с воэосевом направлении, и приводя вращения гайки, и привод пассивного захвата, связанный с основанием, о т л ич а ю щ я я с я тем, что, с цельюповышения достоверности испытаний засчет уменьшения инерционности процесса деформировация образца, она снабжена приспособлением для торможениявинта привода актинного захвата, выполненным н виде фрикционной втулки,закрепленной ця хностовике винта посредством скользящей шпонки, тормознойколодки для взаимодейстния с фрикциоцной втулкой, установленной с возможностью осевого перемещения рабочихгидроцилицдрон, закрепленных на траверсе и соединенных с тормозной колодкой, и главного гидроцилиндря, установленного между торцом винта и -активным захватом и гидранлическисвязанного с рабочими гидроцилиндрами,2, Установка по и, 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью регулирования уровней нагрузки, соответствующих прекращению деформирования образца, она снабжена пружинами с регуляторами их поджатия, установленными с противоположной относительно рабочих гидроцилиндров стороны тормозной колодки,