Установка для механических испытаний материалов

(57) Изобретение относится испытания материалов. Цель тения - расширение техноло возможностей установки путе печения регулирования харак жесткости нагружающей сист испытаний. Установка содер оваеханик СС 85 тельств И 3/08,Вйй 43 ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный нательский институти маркшейдерского(54) УСТАНОВКА ДЛЯ МЕХАНПЫТАНИИ МАТЕРИАЛОВ к технике изобреических м обестеристики мы в ходе жит основа.1408287 ние 1 с установленными на нем колоннами 2, подвижную 3 и неподвижную 4 траверсы (Т) установленные на коУ,лоннах 2, привод перемещения Т 3, формирователь нагрузки, включающий последовательно установленные упругие элементы с различными характеристиками жесткости, выполненные в виде балок 7-9, ограничители деформации упругих элементов, захваты ,13, 14 для образца 15. Захват 13 соединен с Т 3, а захват 14 - с Т 4. Установка имеет кулачковый механизм 5 с толкателями 6, закрепленными на колоннах 2, Концы балок 7-9 оперты на толкатели 6. Ограничители выполнены в виде дополнительных кулачко 1Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности к становкам для испытаний на прочность образцов материалов, преимущественно орных пород, и предназначено для5 сследования энергообмена между обазцом испытуемого материала и нагужающей системой.Цель изобретения - расширение технологических возможностей уста овки путем обеспечения регулировайия характеристики жесткости нагру, ающей системы в ходе испытаний.На чертеже показана схема установ 15 и для механических испытаний материалов.Установка содержит основание 1 с размещенными на нем колонками 2, Подвижную 3 и неподвижную 4 траверсь установленные на колоннах 2, кулач 20 новые механизмы 5 с толкателями 6, Эакрепленные на колоннах 2, формирователь нагрузки, включающий упругие Элементы с различными характеристиками жесткости, выполненные в виде балок 7-9, концы которых опираются а толкатели 6 кулачковых механизмов 5, и ограничители деформации упругих элементов, выполненные в ви,е дополнительных кулачковых мехайизмов 1 О и 11 с толкателями 12, . вых механизмов 10, 11 с толкателями12 и установлены между балками 7-9.Все кулачковые механизмы выполненыс фиксаторами 22 положения кулачка.Для изменения жесткости нагружаемойсистемы производят досрочное подключение балки 9, Дпя большего повышенияжесткости используют толкатели 6,которые подводят к балке 8 и темсамым включают ее досрочно в совместное деформирование системы балок.Для уменьшения жесткости балки 7-9обратным поворотом кулачков выводятиз деформации. При изменениях жесткости системы изменяется скоростьнагружения образца. 1 ил. 2установленных между балками 7-9, захваты 13 и 14 для испытуемого образца 15, причем захват 13 соединен с подвижной траверсой 3, а захват 14 - через толкатель 16 с балкой 7 формирователя нагрузки, и привод перемещения траверсы 3, включающий привод 17 вращения, неподвижную в осевом направлении гайку 18, связан" ную с приводом 17 цепной передачей 19, и ходовой винт 20, взаимодействующий с гайкой 18 и соединенный с траверсой 3,Каждый из кулачковых механизмов 5, 10 и 11 имеет приспособление 2 1 для поворота кулачка вокруг оси и фиксатор 22 положения кулачка, выполненный в виде гайки с рукояткой, установленной на резьбовом конце неподвижной оси кулачка.Установка работает следующим образом.При изображенном на схеме расположении толкателей кулачковых механизмов 5, 10 и 11 на начальном этапе деформирование образца 15 определяется характеристикой жесткости балки 7, затем, после выборки зазора между толкателем 12 механизма 10 и поверхностью балки 7, нагружающая система определяется совместнойдеформацией балок 7 и 9. Балка 8при этом в деформировании не участ"вует до тех пор, пока ее концы нелягут на толкатели 6 механизмов 5,размещенных между балками 8 и 9. Момент подключения каждой балки 7-9к деформированию определяется зазорами соответствующих толкателей 6относительно балок, и при подключе Онии каждой балки происходит измене"ние характеристики жесткости нагружающей системы. Это расчетнаяпрограмма нагружения образца 15. Дляее выполнения включают привод 17 и 15вращением гайки 18 с помощью цепнойпередачи 19 перемещают винт 20 восевом направлении, а вместе с ними подвижную траверсу 3 с захватами13, 14 и образцом 15 в направлении 20,формирователя нагрузки. Толкатель16 встречает сопротивление со стороны балки 7, затем совместно балок 7 и 9,затем совместно балок 7, 8 и 9, что создает нагрузку на образце 15. 25 Для и зме не ни я характеристики жесткости нагружающей системы в ходе ог 1 ьгга, например, для повышения жесткости системы на этапе деформи рования балки 7 производят досрочное подключение к деформированию балки 9, Для этого на кулачковом механизме 10 ослабляют фиксатор 22 положения кулачка и поворотом кулачка против часовой стрелки перемещают толкатель 12 и уменьшают зазор между толкателем 12 и балкой 7, а фиксатор 22 ставят в прежнее поло жение. Для большего повышения жест кости системы используют толкатели 6 кулачковых механизмов 5, размещенных между балками 8 и 9 и являющихся опорами для балки 8. Толкатели 6 этих механизмов 5 подводят к по верхности концов балки 8 и включают тем самым балку 8 досрочно в совместное деформирование системы балок. Для уменьшения жесткости системы, когда, например, все три балки 7 - 9 участвуют в совместной деформации, обратным поворотом кулачков выводят балки из деформации. Так, для вывода из деформации балки 7 поворачивают кулачки механизмов 5, являющиеся опорами для этой балки, дотех пор, пока между концами балки 7 и толкателями 6 не образуются зазоры. При такой же манипуляции с механизмом 10 из деформации выводятсяодновременно две балки 8 и 9, всянагрузка воспринимается балкой 7,Аналогичной работой с другими механизмами выводят из процесса деформации отдельные балки или группы балок и уменьшают тем самым жесткостьсистемы,При изменениях жесткости системыпроисходит изменение скорости нагружения образца 15, Если изменениескорости нагружения не входит взадачу испытания, то корректировка. скорости нагружения проводитсМ изменением скорости перемещения ходового винта 20,Необходимость изменения жесткости системы возникает при испытании образцов горных пород при незапланированном поведении образца под нагрузкой, Например, при подходе к пределу прочности прослушивается сильный акустический эффект, предшествующий бурному разрушению, а по задаче испытаний необходимо вязкое запредельное деформирование образца. В этом случае жесткость нагружаю-. щей системы повышают и получают вяз -.кое запланированное разрушение образца. Жесткость системы снижают в тех случаях, когда хотят получить бурное хрупкое разрушение по типу горного удара на материале, выявившем большую пластичность на пределе прочности. Действуя таким образом, исследуют процесс взаимодействия между нагружающей системой и разрушаемым объектом с корректировкой условий испытаний в зависимости от поведения материала образца в ходе нагруженияформула изобретенияУстановка для механических испьгганий материалов, содержащая основание с установленными на нем колоннами, подвижную и неподвижную траверсы, установленные на колоннах, привод перемещения подвижной траверсы, формирователь нагрузки, включающий набор последовательно установленных упругих элементов с различной характеристикой жесткости и ограничители деформации упругих элементов, и захваты для образца, один из которых соединен с подвидной траверсой, а другой - с формирователем1408287 н Составитель В.ТальвойшТехред Л.Сердюкова Корректор С, Черни Редактор И,Николайчукав факаз 3302/44 Тираж 847 Подписное ВНИИПИ Государственйого комитета .СССР по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/59производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 л н Р с ж к У грузки, о т л и ч а ю щ а я с я м, что, с целью расширения техногических возможностей установки ем обеспечения регулирования хактеристики жесткости нагружакицей стеию в ходе испытаний, она снабна кулачковыми механизмами с толтелями, закрепленными на колоннах, угие элементы формирователя нагрузки выполнены в виде балок, концыкоторых оперты на толкатели кулачковых механизмов, а ограничители деформации упругих элементов выполнены ввиде дополнительных кулачковых механизмов с толкателями и установленымежду балками, при этом все кулачковые механизмы выполнены с фиксатора ми положения кулачка.