Установка для испытания образцов материалов на срез

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК А 09) 01) 5 И 4 с 01 М Е 21 С 39/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПОфДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОБРЕТЕНИЕЛЬСТВУ ОПИСАН СВИД РСКО К Р 4(56) АвторскоеУ 1343289, кл,Е 21 С 39/00,(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ НА СРЕЗ(57) Изобретение относится к испытательной технике и м.б. использованов горном деле. Цель изобретения -расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения возможности испытания на срез по цилинд1434320 рическим поверхностям предварительнонагруженных дискообразных образцов.На основании 1 установки смонтировано нагружающее приспособление 2 сподвижной Э и неподвижной 4 траверсами (Т). Между Т 3 и 4 установлены .два гидроцилиндра 5, 6 со штоками (Ш)7, 8, перпендикулярными оси Т 3. НаШ 7, 8 установлены захваты в видепакетов 10, 11 для размещения между торцами последних испытываемого образца9.Пакеты 10 и 11 состоят из концентричных, контактирующих друг с другомвтулок (В) 12 и стержня 13 и соосны, ,10 и 11 одинаковы. Между Т Э.и каж,дой из В 12 и стержнем 13 пакета, 10 Изобретение относится к испытательной технике, к установкам для ,испытания образцов материалов на прочность при срезе и предназначено для испытания горных пород, грунтов и других слоистых материалов.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения возможности ис,пытания на срез по цилиндрическим ,поверхностям предварительно нагруженных дискообраэных образцов.На фиг.1 представлена схема установки; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.Установка для испытания образцов материалов на срез содержит основание 1, на котором смонтированы нагружающее приспособление 2 с подвижной траверсой 3 и неподвижная траверса 4. На основании 1 установлены гидроцилиндры 5 и 6, штоки 7 и 8 которых перпендикулярны оси подвижной траверсы 3. 25Установка содержит захваты для образца 9, выполненные в виде пакетов 10 и 11, состоящих из концентричных, контактирующих друг с другом втулок 12 и стержня 13. Количество втулок 12 и их диаметры в пакете 10 соответствуют количеству втулок 12 и нх диаметрам в пакете 1.Во втулках 12 и стержне 13 каждого из пакетов 10 и 11 выполнены соосустановлены сильфоны 16. Посредствомнагружающего приспособления 2 черезТ 3 деформируют сильфоны 16 УдаляютШ 7 и 8 из пакетов 10 и 11. Стержень13 и В 12 пакетов 10 и 11 поочередно смещаются в одном направлении ипроизводят послойный срез образца 9по цилиндрическим поверхностям с увеличивающимся диаметром поверхностей.Для испытания на срез предварительнонагруженного пословно образца 9 после деформирования сильфонов 16 удаляют Ш 7 иэ пакета 10, тем самым нагружая послойно образец 9 и прижимаяего к В 12 пакета 11. Удаляют Ш 8 иэпакета 11 и осуществляют послойныйсрез образца 9, 2 ил. ные отверстия 14 и 15 соответственно.В отверстия 14 пакета 10 установленшток 7 гидроцилиндра 5, а в отверстия 15 пакета 11 - шток 8 гидроцилиндра б.Между торцами пакетов 10 и 11 установлен испытуемый образец 9 в форме диска, а между подвижной траверсой 3 и пакетом 10 установлены упругие элементы в виде сильфонов 16,причем стержень 13 и каждая из втулок 12 пакета 10 соединены с отдель-.ным сильфоном 16.Пакет 10 имеет выполненное во втулках 12 и стержне 13 второе отверстие17 для испытания цилиндрического образца (не показан). Нагружающее приспособление 2 и гидроцилиндры 5 и 6гидравлически соединены с насоснойстанцией 18.Установка работает следующим образом,Включают насосную станцию 18 ичерез нагружающее приспособление 2 иподвижную траверсу 3 и деформируютсильфоны 16, Подают давление в гидроцнлиндры 5 и б и удаляют штоки 7 и8 из отверстий 14 и 15 стержней 13и втулок 12 пакетов 10 и 11, Первыми освобождаются от поддержки штоков7 и 8 стержни 13 пакетов. 10 и 11, которые под действием соответствующего сильфона 16 одновременно смещаются в одном направлении и производятсрез образца 9 по цилиндрической поверхности с диаметром, равным диаметру стержней 13Следующий срез производят втулки 12 большего диаметра и так далее с участием всех втулок 12 пакетов 10 и 11. Осуществляется послойный срез образца 9 по цилиндрическим поверхностям с увеличивающимся диаметром поверхностей.Для испытаний на срез предварительно нагруженн:го послойио образца 9 после деформирования сильфонов 16 приводят в действие гидроцилиндр 5. При удалении его штока 7 иэ отверстий в пакете 10 втулки 12 этого пакета 10 под действием сильфонов 16 нагружают послойно, начиная с меньшего диаметра, испытуемый образед 9, прижимая его к втулкам 12 пакета 11. фя разрушения образца 9 послойныи срезом приводят в действие гидроцилиндр 6. Послойное разрушение осуществляется аналогично описанному.Для послойного среза по плоскостям, пересекающим плоскости спайности материала образца под одинаковыми углами, используют цилиндрический образец (не показан) и размещают его в отверстии 17 или в пространстве между пакетами 10 и 11 по диаметру втулок 12. Б остальном испытания проводятся в прежнем порядке. Расстояния между плоскостями разрушения задаются диаметрами втулок 12. Интервалы времени между актами среза задаются скоростью перемещения штоков 7 и 8 гидроцилиндров 5 и 6. Мощность установки определяется размерами и прочностными свойствами испытуемых образцов 9.На предлагаемой установке можно выполнять новый вид испытаний на послойный срез, отличающийся тем, что поверхности среза представляют собой цилиндрические поверхности различных диаметров, При таком виде поверхности среза получают суммарную энергоемкость разрушения слоистого материала, поскольку площадки среза направлены под различными углами кплоскостям наслоения материала образца. Такие определения дают болееточные характеристики энергозатратна разрушение материала срезом, более точные характеристики несущейспособности материала. Установкаобеспечивает испытания при предварительной пригрузке образца сжимающимусилием, используемым в дальнейшемдля среза. Сжимающее усилие подготав"ливает материал образца к последующему срезу и частично изменяет параметры разрушения срезом, как это имеет место в реальных шахтных условияхобрушения кровли при посадке лавы. 51015 Формула изобретения ми последних испытуемого образца,причем каждый из захватов установлен на штоке отдельного гидроцилиндра соосно с направлением перемещенияподвижной траверсы, а количество втулок и их диаметры в одном пакете соответствуют количеству втулок и ихдиаметрам во втором пакете, причемстержень и каждая из втулок одного 50 иэ пакетов соединены с отдельным упругим элементом. Установка для испытания образцовматериалов на срез, содержащая основание, смонтированное на нем нагружающее прйспособление с подвижной и неподвижной траверсами, два гидро цилиндра со штоками, установленныена основании между траверсами перпендикулярно оси подвижной траверсы,захваты для образца с отверстиями,в ко торых установлены штоки гидроцилиндров, упругие элементы, установленные между захватом и подвижной траверсой, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей установки путем обеспе" чения испытания на срез по цилиндрическим поверхностям предварительно нагруженных дискообразных образцов, захваты выполнены в виде двух состоящих из концентричных контактирующих одна с другой втулок и стержня, 40пакетов для размещения между торца1434320 Зака 5548/4 аж 847 Подписное Государственного комитета ССС делам изобретений и открытий Москва, Ж"35, Раушская наб д, Ти ИИ 4/5 1303 Проектная,иэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгор Составитель Л.Климов Редактор Е.Копча Техред М.Ходанич КорректорС.Черни