Установка для ударных испытаний материалов

(57) Изобрететельной техниударных испытлов, Цель изофективности ипытания группных соотношенагрузок и ра ДАРНЫХ ИСПЫТАНИ 11 4) ние относится к ке и предназнач испытано длятериаение эфучно-исслед ой геомехан атели нии образцов ма ретения - повыш тем одновременн л го,8)детельство СССР 1 М 3/30, 1983,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзныйский институт гори маркшейдерского(56) Авторское свУ 1105782, кл. С ы образцов при различниях осевой и изгибающей зличных величинах произ436003 водительных нагрузок, На основании.1 в вертикальных направляющих 2 установлен сбрасываемый груз в виде зубчатого колеса (К) 3, На кем закреплены пассивные захваты 6, а активные захваты 7 для группы образцов 8 соединекы с радиально расположенными на К 3 консольными грузами (Г) 4, 5. Параллель" но направляющим 2 установлена замкну-, тая цепь (Ц) 16 с приводом, Для одковременного испытания двух групп образцов 8 и 13 с различными по знаку приращениями осевой нагрузки в направляющих 14 установлено дополнительное К 9. На них размещены захваты 11 и 12 для образцов 13 дополнительной группы и Г 10, Противоположные ветвиЦ 16 соединены с К 3 и 9, Приводом Ц 16 раскручивают К 3 и 9 до заданИзобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для ударных испытаний образцов материалов, в том числе используемых в горком деле,Цель изобретения - повышение эф"Ффективности путем одновременного испытания группы образцов при различных соотношениях осевой и изгибающей нагрузок и различных величинах предварительных нагрузок, обеспечениеиспытаний с двумя группами образцовпри различных по знаку приращениях15осевых нагрузок перед ударным нагружением,На фиг.1 показана схема установкидля ударных испытаний материалов; нафиг.2 - расположение зубчатых колес,Установка содержит основание 1,20расположенные на нем вертикальные направляющие 2, сбрасываемый груз, выполненный в виде зубчатого колеса 3,установленного на направляющих 2, ос-новной 4 и дополнительные 5 консольные грузы, размещенные радиально казубчатом колесе 3, основные 6 и дополнительные 7 захваты для испытуемых образцов 8 группы, соединенные, соот 30ветственно, с зубчатым колесом 3 и:консольными грузами 4 и 5, второе зубных скоростей вращения, На образцах8 и 13 создаются предварительные осевые нагрузки, пропорциональные центробежным усилиям Г 4, 5, 10, Присбросе К 3, 9 и вращении Ц 16 по часовой стрелке осевая нагрузка на образцах 8 увеличивается за счет ускорения вращения К 3, а осевая нагрузкака образцах 13 уменьшается эа счетторможения К 9. При ударе осей К 3,9 об упоры 17 Г 4, 5, 1 О нагружаютобразцы 8 и 13 ударными осевыми иизгибающими усилиями, Соотношениемежду осевыми и изгибаю:цими нагрузками для каждого из обеих групп образцов 8 и 13 зависит от расположенияего оси по откошенюо к ка" равлениюпадения Г 4, 5, 10 в момент удара,1 з,п, ф-лы, 2 ил. чатое колесо 9 с размещенными ка немрадиальпо консольными грузами 10 изахватами 11 и 12 для образцов 13 дополнительной группы, установленное нанаправляющих 14, параллельных направляющим 2, цепную передачу с приводом15 и замкнутой цепью 16, размещеннойвдоль направляющих 2 и соединеннойпротивоположными ветвями с зубчатымиколесами 3 и 9 и упорами 17 для остановки сбрасываемых зубчатых колес 3и 9. Оси 18 зубчатых колес 3 и 9 установлены во втулках 19 и соединеныс уравновешивающими грузами 20 и защитными крышками 21, Цля подъема зубчатых колес 3 и 9 в исхсдкое положение используется привод 22, связанный с колесами 3 и 9 тросами 23.Установка работает следующим образом,Включают привод 15 цепной передачи и цепью 16 раскручивают зубчатые колеса 3 и 9 до заданных скоростей вращения, При этом консольные грузы 4, 5 н 10 ка обоих колесах 3 к 9 посредством центробежных ус .лий созпают адаккые осевые нагрузки ка образ ах 8 и 13., пропорциональные весам грузов5 и 10 и скорости вращения колес 3 и 9. Изменяя скорость движения це 1436003пи 16, изменяют пропорциональцо осевые нагрузки на образцах 8 и 13 в соответствии с программой испытаний, После выдержки обоазцав 8 и 13 пад осевой нагоузкой с помощью привода 22 производят сброс колес 3 и 9 вместе с размещенными на них элементами и образцами 8 и 13. При этрм, если цепь 16 вращается по часовой стрелке (фиг,1) то при сбросе колесо 3 увеличивает скорость своего вращения за счет дополнительного закручивания во время падения, и образцы 8, размещенные ца этом колесе, получают дополнительную пригрузку центробежным усилием, Колеса 9, наоборот, при сбросе уменьшает скорость своего вращения, вследствие перемещения колеса 9 и той ветви цепи 16, с кото" рой оно взаимодействует, в одном направлении, Образцы 13 на колесе 9 частично разгружаются. При ударе втулки 19 об упоры 17 происходит торможение движения колес 3 и 9, консольные грузы 4, 5 и 10, продолжающие движение по инерции, нагружают образцы 8 и 13 осевым и изгибающим усилием,соотношение между которыми индивидуально для каждого образца и зависит от расположения оси образца по отношению к направлению падения грузов 4, 5 и 10 в момент торможения, Величины разгружающих усилий регистрируются силоизмерителями (не показаны) индивидуально для каждого из образцов 8 и 13 обеих групп,Изобретение павьппает эффективность испытаний, поскольку обеспечизает испытание двух групп образцов при разруиени ударной нагрузкой с различными соотношениями между осевой и изгибающей цагрузкамн после предварительной выдержки обр;зцов заданное время под постояцнымн илн переменными осевыми нагрч.:;.ми н при различных по знаку приращениях осевой нагрузки непосредствеццо перед ударным разрутпением, Это значительно повышает производительность ударных испытаний особецно при длительной предварительной обработке обоазцов осевойнагрузкой расширяет обье. получаемойпри испытаниях информации, Результаты испытаний могут использоваться приисследовании разрушения силовых конструкций, составленных из группы одновременно цагружаемых силовых элементов, окончательна разрушаемых удаоом, например, группы пьахтцых стоек 1 О крепи, элементов поддержки щитовыхпеоекрытий в горных комплексах.Формула изобретения1 Б 1. Установка для ударных испытаний материалов содержащая основание,расположенные на нем вертикальные направляющие, сбрасываемьй груз, установленный на направляющих, консоль 20 ный груз, связанный со сбрасываемымгрузом, захваты для образца испытуемого материала, связаннъе с обоимигрузами, и упор для остановки сбрасываемого груза, установленный на25 основании, о т л и .ч а ю щ а я с ятем, что, с целью,.овышенпя эффективности путем одновременного испытаниягруппы образцов при различных соотношениях осевой и изгибающей нагрузок30 и различных ве 1 тичцнах предварительных нагрузок, сбрасываемый груз выполнен в виде зубчатого колеса, аустановка снабжена цепной передачейс приводом и замкнутой цепью, размеЗ 5 щенной вдоль направляющих и связаннойс зубчатым колесом, дополнительнымиконсольными грузами и дополнительнымизахватами по числу образцов в группе,при этом консольные грузы оаэмещены40 радиально на поверхности зубчатогоколеса,2. Установка по п,1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с. целью обеспечения испытаний с двумя группами45 образцов при различных по знаку приращениях осевых нагрузок перед ударным нагружением она снабжена вторымзубчатьп колесом с консольными грузами и захватами для образцов допаля 0 нительной гругпы установлеьным В награвляющих и соединенць 1 м с второйветвью замкнутой цепи,1436 ООЗ Составитель В.ТальвойшТехред М .Моргентал Корректор С.Шекмар Редактор Н,Тупица Тираж 847 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., д, 4/5