Установка для ударных испытаний материалов

(57) Изобретентельнои техник расширение тех ностей путем о тельного ударн ца, перемещающе удара Установ итс спыта тения - озмож- двари- образлении нование ских ия п ужен т о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(21) 4159603/22-03 (22) 0,12.86 (46) 3009.88. Бюл. У 36 (71) Всесоюзный научно-исследовате ский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) ЕВ.Лодус (53) 620.178.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 1305566, кл. С 01 И 3/34, 1985.Л ие отно е. Цель ноло гич беспече ого наг гося в ка содес вертикальными направляющими 2, грузовую тележку (Т) 3 с осевым отверстием 4, установленную на направляющих 2 и перемещающуюся по ним. Наосновании 1 соосно отверстию 4 раэ"мещен основной винт (В) 5 с приводом 7 вращения. На Т 3 установленычервячные колеса Ь, связанные с Б 5,стопор 9 перемещения Т 3 и захватыб, 7 для образца 18 испытуемогоматериала. В отверстии 4 установлендополнительный В 11 с воэможностьюосевого перемещения. С В 11 связаны дополнительные червячные колеса 12, установленные на Т 3. В отверстии 4 размещены распорные приспособления 15, соединенные с захватами16, 17. На колесах 6 закреплены ступенчатые барабаны 13. Они кинематически связаны с барабанами 14 колес 12, с обеспечением вращения во встречных направлениях. Образец 18 размещают на торце Б 11 и в исходном положении разрушают перемещающийся образец одиночным ударом при столкновении Б 5 с ударником. Скорость предварительного ударного нагружения определяется скоростьюпадения Т 3 в режиме с остановкой образца 18 послепредварительного удара. Скорость нагружения при разрушении вторым ударом и скорость нагружения при режимах разрушения одиночным ударомопределяются скоростью перемещения Б 11 относительно В 5 и задаются скоростью падения Т 3 и подбором диаметров барабанов 1 3, 14. Испольэование данной установки позволяетоценивать последствия горных ударови выбросов, находить эффективные меры к сньиению объемов разрушения.2 ил.Изобретение относится к испыта" тельной технике, в частности к установкам для ударных испытаний на прочность образцов материалов, например, образцов горных пород).5Цель изобретения - уасшиуение технологических возможностей установки путем обеспечения предварительного ударного нагружения образца, перемещающегося в направлении удара. 1 ОНа фиг. 1 показана схема предлагаемой установки; на фиг. 2 - распорное приспособление.Установка содеожит основание 1 с вертикальными направляющими 2 грузо вую тележку 3, выполненную с осевым отверстием 4 и установленную на направляющих 2 с возможностью перемеще" ния, винт 5, установленный на основании 1 соосно отверстию 4 тележки 3 2 О червячные колеса 6, установленные на тележке 3 и связанныес винтом 5, привод 7 вращения, связанный с вин" том 5 посредством червячной пары 8, стопор 9 перемещения тележки 3 с при- способлением 1 О для приведения его в действие, дополнительный винт 11,установленный в отверстии 4 тележки3 с возможностью осевого перемещения,.дополнительные червячные колеса 12,установленные на тележке 3 и связанные с дополнительчым винтом 11, ступенчатые барабаны 13 и 14, закрепленные соответственно на осях червячныхколес 6 и 12, распорные приспособления 15, размещенные в отверстии 4 тележки 3, и захваты 16 и 17 для образца 18, соединенные с распорнымиприспособлениями 15. Распорные приспособления 15 выполнены в виде дисков 19 с радиальными отверстиями,в которых расположены поцпружиненные колодки 20. Ступенчатые барабаны13 кинематически связаны с ступенчатыми барабанами 14 с обеспечениемвращения во встречных направлениях.Бинт 11 имеет рукоятку 21 для еговращения, а на обращенных друг к другу торцах винтов 5 и 11 установленыударники 22, являющиеся также силовыми силоизмерителями,Установка работает следующим образом.Приспособлением 1 О приводят в действие стопор 9 и раэблокируют червячные колеса 6. Тележка 3 перемещаетсяпо направляющим 2 вниз, Колеса 6,взаимодействующие с винтом 5, вращают барабаны 13, а кинематическисвязанные с ними барабаны 14 вращают колеса 12 во встречном по огношению к колесам 6 направлении. Вращение колес 12 вызывает осевое перемещение винта 11 в направлении перезмещения тележки 3 и относительно тележки 3. Образец 18 с захватами 16 и17 и распорными приспособлениями 15 5перемещается вниз вместе с тележкой 3,В зависимости от расположения образца 18 по длине отверстия 4 и отскорости перемещения винта 11 относи-тельно тележки 3, что определяется 20выбором диаметров соединяемых ступеней барабанов 13 и 14, возможны сле-.дующие варианты нагружения образца18 ударами,При размещении образца 18 вблизиторца винта 5 и сравнительно медленной скорости перемещения винта 11относительно тележки 3 первый ударнаносится по образцу 18 при столкновении его с торцом винта 5. При этом 30перемещение образца 18 прекращается.Окончательное разрушение образца 18производится ударником 22 винта 11.При размещении образца 18 вблизиторца винта 11 и при сравнительновысокой скорости перемещения винта11 относительно тележки 3 первый ударнаносится ударником 22 на торце винта 11. Прк этсм образец 8,перемещающийся со скоростью падения тележки 3, получает дополнительное ускорение в направлении перемещения.Окончательное разрушение наступаетпри столкновении с ударником 22 наторце винта 5. Так выполняются испытания с обеспечением предварительного ударного нагружения перемещающегося образца 18,При размещении образца 18 в исходном положении на торце винта 550 разрушение получают одиночным ударом неподвижного образца при нанесении удара винтом 11.При размещении образца 18 на торце винта 11 в исходном положении получают разрушение перемещающегоСя образца одиночным ударом при столкновении с ударником 22 винта 5. Скорость предварительного ударного нагружения определяется скоростью падения тележки 3 в режиме с остановкой образца 18 после предварительного удара и скоростью движения винта 1 относительно тележки 3 при дополнительном ускорении образца 18 после предварительного удара, Скорость нагружения при разрушении вторым ударом и скорость нагружения при режимах разрушения одиночным ударом определяется скоростью перемещения винта 11 относительно винта 5 и задается скоростью падения тележки 3 и подбором диаметров барабанов 13 и 14.После разрушения образца 18 стопорят колеса 6 от вращения, включают привод 7 и вращением винта 5 возвращают тележку 3 в исходное положение, Вращением винта 11 с помощью рукоятки 21 возвращают винт 11 в исходное положение. Для установки нового образца удаляют винт 11 из отверстия 4 тележки 3.Установка позволяет выполнять ударное разрушение образца с нанесением предварительного удара по перемещающемуся образцу. При этом предварительный удар может прекратить движение образца или ускорить его движение, как это наблюдается при реальном разрушении сталкивающихся объектов, в частности, горных пород, разрушение которых происходит по такой схеме при горных ударах и внезапных выбросах. Возможность исследования роли предварительного ударного нагружения в окончательном разрушении горных пород позволяет более точно оценивать последствия горных ударов и выбросов, наблюдать и нахо- дить наиболее эффективные меры к снижению объемов разрушения при этих явлениях.Формула изобретенияУстановка для ударных испытаний материалов, содержащая основание с вертикальными направляющими, грузовую тележку, выполненную с осевым отверстием и установленную на направляющих с возможностью перемещения, винт с приводом вращения, установленный на основании соосно отверстию грузовой тележки, червячные колеса, установленные на тележке и связанные с винтом, стопор перемещения тележки и зах1426946 10 й оставитель В. Тальвойшехред И.Ходанич Корректор В, Бутя Редакто Рев Заказ 4823/24 ВТираж 847 НИИПИ Государствен по делам изобрете 13035, Москва, Ж, Подписного комитета СССРй и открытий д, 4/5 шская на роектная, 4 Производственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгород,ваты для образца испытуемого материала, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспече 5 ния предварительного ударного нагру 1 кения образца, перемещающегося в наПравлении удара, она снабжена дополнительным винтом, установленным в отверстии грузовой тележки с возможностью осевого перемещения, дополнительными червячными колесами, установленными на тележке и связанными с дополнительным винтом, распорнымиприспособлениями, размещенными в отверстии тележки и соединенными с захватами, и ступенчатыми барабанами,закрепленными на осях червячных колес, при этом ступенчатые барабаныосновных червячных колес кинематически связаны с барабанами дополнительных колес с обеспечением вращения во встречных направлениях.