RU2542639C2 - Lever unit for static and dynamic testing of materials under conditions of uniaxial compression - Google Patents
Lever unit for static and dynamic testing of materials under conditions of uniaxial compression Download PDFInfo
- Publication number
- RU2542639C2 RU2542639C2 RU2012148683/28A RU2012148683A RU2542639C2 RU 2542639 C2 RU2542639 C2 RU 2542639C2 RU 2012148683/28 A RU2012148683/28 A RU 2012148683/28A RU 2012148683 A RU2012148683 A RU 2012148683A RU 2542639 C2 RU2542639 C2 RU 2542639C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- testing
- samples
- power
- load
- uniaxial compression
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для бесшумных испытаний образцов горных пород на сжатие в лабораторных условиях как в состоянии ползучести, так и с контролируемой скоростью нагружения.The invention relates to testing equipment and is intended for silent compression testing of rock samples in laboratory conditions both in a creep state and with a controlled loading rate.
Уровень техникиState of the art
В исследованиях образцов материалов в условиях одноосного сжатия с регистрацией акустоэмиссионного излучения возникают сложности с выполнением силовой части пресса таким образом, чтобы объем регистрируемых технологических акустических колебаний (не имеющих отношения к трещинообразованию образца) при изменении нагрузки был минимален.In studies of samples of materials under uniaxial compression with the registration of acoustic emission radiation, difficulties arise in performing the power part of the press in such a way that the volume of recorded technological acoustic vibrations (not related to crack formation of the sample) when the load changes is minimal.
Известна установка длительных испытаний образцов горных пород на сжатие УДИ [1], позволяющая развивать максимальное усилие 100 т. Постоянство задаваемой нагрузки обеспечивается упругой энергией пакета сжатых тарельчатых пружин. Образец (или камера высокого давления с образцом) устанавливается на столе, расположенном на передвижной траверсе. Усилие создается с помощью гидродомкрата и передается через винт на пакет тарельчатых пружин и далее через траверсу - на образец. Величина нагрузки контролируется с помощью постоянно установленного индикаторного устройства, измеряющего стрелу прогиба пакета пружин как в процессе нагружения, так и в процессе ползучести. После того как нагрузка достигла своего назначенного уровня, гайка на винте доводится до упора в траверсу. В этом случае домкрат отключается, и нагрузка замыкается колоннами между верхней и нижней траверсами. Максимальная величина стрелы прогиба пакета пружин составляет 100 мм. Существенным недостатком данной установки является падение уровня нагружающего усилия при испытаниях образцов с большой продольной деформацией, что происходит из-за частичной разгрузки пружины. В этом случае условия испытаний лишь частично можно считать близкими к состоянию ползучести. Других же условий нагружения установка не предусматривает. Также недостатком является и создание шума в металлических конструкциях при работе ручным домкратом и затяжке фиксирующей гайкой. Установки для динамических испытаний с задаваемыми параметрами по изменению силы или деформации [2] комплектуются сервоуправлемыми гидравлическими системами нагружения [3] и также создают дополнительный акустический шум и, частично, вибрации, что в экспериментах "бесшумных" является существенным недостатком. Наиболее близким аналогом (прототипом) все же можно считать пружинную установку для сжатия УДИ [1], так как она по сравнению с другими машинами обеспечивает минимальный уровень шума.A well-known installation of long-term testing of rock samples for compression UDI [1], which allows to develop a maximum force of 100 tons. The constancy of the specified load is provided by the elastic energy of the pack of compressed disk springs. A sample (or a high-pressure chamber with a sample) is mounted on a table located on a movable traverse. The force is created with the help of a hydraulic jack and is transmitted through a screw to a packet of Belleville springs and then through a crosshead to a sample. The magnitude of the load is monitored by means of a permanently installed indicator device that measures the arrow of deflection of the spring package both during loading and during creep. After the load has reached its designated level, the nut on the screw is brought to the stop in the yoke. In this case, the jack is disconnected, and the load is closed by columns between the upper and lower traverses. The maximum deflection of the spring pack is 100 mm. A significant drawback of this installation is the drop in the level of loading force when testing samples with large longitudinal deformation, which occurs due to partial unloading of the spring. In this case, the test conditions can only partially be considered close to the creep state. The installation does not provide for other loading conditions. Another drawback is the creation of noise in metal structures when working with a manual jack and tightening with a fixing nut. Installations for dynamic tests with preset parameters for changing the force or deformation [2] are equipped with servo-controlled hydraulic loading systems [3] and also create additional acoustic noise and, partly, vibration, which is a significant drawback in “silent” experiments. The closest analogue (prototype) can still be considered a spring unit for compressing UDI [1], since it, in comparison with other machines, provides a minimum noise level.
Цель изобретения - создание установки для длительных (ползучесть) и динамических (контролируемая скорость увеличения нагрузки) испытаний образцов горных пород, обеспечивающей бесшумные эксперименты на механическое одноосное сжатие.The purpose of the invention is the creation of an installation for long-term (creep) and dynamic (controlled rate of increase in load) tests of rock samples, providing silent experiments on mechanical uniaxial compression.
Поставленная цель достигается тем, что в качестве силовой части установки используется рычажная система из трех рычагов, которая передает усилие от точечной массы (груза), приложенной к последнему рычагу (за счет сил гравитации) на первый рычаг (коэффициент передачи зависит от размеров рычагов). Использование трех рычагов вместо одного значительно увеличивает передаточное усилие, которое равно 30 тонн. Для изменения уровня нагрузки, передаваемой на образец, к концу третьего рычага присоединен груз, выполненный в виде резервуара для жидкости (воды), в который она поступает через систему контроля скорости натекания. Технический результат достигается тем, что, изменение нагрузки может происходить с любой скоростью и максимально бесшумно. Технический результат достигается тем, что при деформации образца и уменьшении рабочего пространства в направлении сжатия нижняя давильная пята подается вслед за образцом под действием гравитационной силы, давящей на рычажную систему. Это позволяет проводить эксперименты на образцах в состоянии ползучести, сохраняя усилие на образце с высокой точностью.This goal is achieved by the fact that the lever system of three levers is used as the power unit, which transfers the force from the point mass (load) applied to the last lever (due to gravitational forces) to the first lever (transmission coefficient depends on the size of the levers). The use of three levers instead of one significantly increases the transmission force, which is equal to 30 tons. To change the level of load transmitted to the sample, a load made in the form of a reservoir for liquid (water) is connected to the end of the third lever, into which it enters through the leakage rate control system. The technical result is achieved in that, the change in load can occur at any speed and as silently as possible. The technical result is achieved by the fact that when the sample is deformed and the working space is reduced in the compression direction, the lower pressure heel is fed after the sample under the action of gravitational force exerting pressure on the lever system. This allows experiments to be carried out on samples in a creep state, while maintaining the force on the sample with high accuracy.
На фиг. 1 изображен вид сбоку части рычажной установки для статических и динамических испытаний материалов в условиях одноосного сжатия, на фиг. 2 - вертикальный разрез части рычажной установки, где показано соединение рычага и силового штока, на фиг. 3 - фронтальная проекция установки.In FIG. 1 shows a side view of a part of a lever installation for static and dynamic testing of materials under uniaxial compression conditions, FIG. 2 is a vertical sectional view of a portion of a linkage assembly showing the connection of a lever and a power rod; FIG. 3 - frontal projection of the installation.
Рычажная установка для статических и динамических испытаний материалов в условиях одноосного сжатия содержит: силовую раму 14; установленную на силовой раме рычажную систему из трех рычагов 12, 18; узлы креплений рычагов 17; систему контроля скорости натекания жидкости 20 и груз 19 (см. фиг. 1); верхнюю 2 и нижнюю 9 траверсы, опорные стойки 1, а также 10 фиксирующих гаек для изменения рабочего объема рычажной установки; динамометр, состоящий из мембраны 4 и индукционного датчика линейных перемещений 5, которые встроены в давильную пяту на сферическом шарнире 6, 7; силовые штоки 8, 11 для передачи усилия от рычага на образец и ограничители хода 10 (согласно фиг. 2, 3).The lever installation for static and dynamic testing of materials under uniaxial compression conditions contains: a
Установка работает следующим образом. Образец для испытаний 3 устанавливается между верхней траверсой 2 и давильной пятой 6. После настройки скорости подачи воды, проверки фильтра и т.д. в системе контроля скорости натекания жидкости 20 и включения подачи жидкость начинает поступать в резервуар 19, тем самым изменяя массу на конце последнего рычага 18. Опускаясь вниз, он передает усилие на рычаг 12, который поднимается вверх и давит на образец через силовые штоки 8 и 11. При этом ограничители хода 10 устанавливаются с зазором 1-2 мм для предотвращения удара после разрушения образца. Уровень сжимающей нагрузки передается с встроенного в давильную пяту 6, 7 динамометра, который работает по принципу измерения прогиба мембраны 4 датчиком линейного перемещения 5. Система имеет обратную связь, так что при незначительных деформациях образца 3 в осевом направлении силовой шток 8, 11 поднимается, и за ним следует рычаг 12, после чего начинают работать и остальные рычаги. Таким образом, нагрузка сохраняет текущее значение.Installation works as follows.
Источники литературыSources of literature
1. А.Н. Ставрогин, Б.Г. Тарасов. Экспериментальная физика и механика горных пород. СПб.: Наука. 2001. 343 с., (прототип).1. A.N. Stavrogin, B.G. Tarasov. Experimental physics and rock mechanics. SPb .: Science. 2001.343 s., (Prototype).
2. Авторское свидетельство СССР №911208, кл. G01N 3/08, 1982.2. Copyright certificate of the USSR No. 911208, cl. G01N 3/08, 1982.
3. Авторское свидетельство СССР №1651144, кл. G01N 3/10, 1991.3. Copyright certificate of the USSR No. 1651144, cl. G01N 3/10, 1991.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012148683/28A RU2542639C2 (en) | 2012-11-15 | 2012-11-15 | Lever unit for static and dynamic testing of materials under conditions of uniaxial compression |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012148683/28A RU2542639C2 (en) | 2012-11-15 | 2012-11-15 | Lever unit for static and dynamic testing of materials under conditions of uniaxial compression |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012148683A RU2012148683A (en) | 2014-05-20 |
RU2542639C2 true RU2542639C2 (en) | 2015-02-20 |
Family
ID=50695645
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012148683/28A RU2542639C2 (en) | 2012-11-15 | 2012-11-15 | Lever unit for static and dynamic testing of materials under conditions of uniaxial compression |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2542639C2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109580354A (en) * | 2018-12-29 | 2019-04-05 | 上海工程技术大学 | A kind of acoustic emission signal acquisition analysis system of textile material |
CN113447365B (en) * | 2021-07-06 | 2023-03-21 | 安徽理工大学 | Waveform loading type coal body creep impact disturbance loading device and test method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU122924A1 (en) * | 1958-07-03 | 1958-11-30 | Б.М. Рахман | Method for determining fatigue resistance of materials and apparatus for carrying out the method |
SU364866A1 (en) * | 1971-01-05 | 1972-12-28 | Государственный всесоюзный научно исследовательский институт строительных материалов , конструкций | INSTALLATION FOR RESEARCH OF A SAMPLE OF CONCRETE UNDER UNIFORM COMPRESSION WITH BENDING |
RU2040785C1 (en) * | 1990-11-29 | 1995-07-25 | Владимир Васильевич Коломоец | Installation for creation of single-axis deformations of solids and for examination of their physical properties |
EP2078948B1 (en) * | 2008-10-25 | 2009-12-30 | Vysoke uceni technicke v Brne Fakulta stavebni Ustav pozemniho stavitelstvi | Material deformation testing stand for the long-term monitoring of deformation characteristics under constant pressure |
-
2012
- 2012-11-15 RU RU2012148683/28A patent/RU2542639C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU122924A1 (en) * | 1958-07-03 | 1958-11-30 | Б.М. Рахман | Method for determining fatigue resistance of materials and apparatus for carrying out the method |
SU364866A1 (en) * | 1971-01-05 | 1972-12-28 | Государственный всесоюзный научно исследовательский институт строительных материалов , конструкций | INSTALLATION FOR RESEARCH OF A SAMPLE OF CONCRETE UNDER UNIFORM COMPRESSION WITH BENDING |
RU2040785C1 (en) * | 1990-11-29 | 1995-07-25 | Владимир Васильевич Коломоец | Installation for creation of single-axis deformations of solids and for examination of their physical properties |
EP2078948B1 (en) * | 2008-10-25 | 2009-12-30 | Vysoke uceni technicke v Brne Fakulta stavebni Ustav pozemniho stavitelstvi | Material deformation testing stand for the long-term monitoring of deformation characteristics under constant pressure |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012148683A (en) | 2014-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3773005B2 (en) | Plane strain compression test equipment | |
JPH10206303A (en) | Triaxial testing device and its method | |
AU2020101815A4 (en) | An experimental instrument for rock mass tension and compression synergy | |
KR101670023B1 (en) | Concrete creep test method | |
KR101403030B1 (en) | High frequency fatigue testing apparatus | |
CN108007763A (en) | A kind of lateral Biaxial stress experimental rig and method | |
CN102607946A (en) | Device for large-scale true tri-axial test of original grading rockfill body and use method of method | |
JP2006275607A (en) | Machine for testing impact compression | |
KR20130007808A (en) | Wholesomeness test equipment for enclosed type spring hanger | |
CN105910919B (en) | A kind of high temperature axial compression test device and test method | |
JP2008190945A (en) | Compression test apparatus | |
CN103471942A (en) | Uniaxial impact ground pressure simulation test system and application method of impact ground pressure uniaxial simulation test system | |
RU2542639C2 (en) | Lever unit for static and dynamic testing of materials under conditions of uniaxial compression | |
JP2007211503A (en) | Seismic response control apparatus of building and building structure | |
CN102879266A (en) | Method for testing uniaxial compression elasticity modulus of inorganic binder stabilizing material | |
CN203881614U (en) | All-in-one machine for geo-technical tension-compression strength test | |
CN105738021A (en) | Linear steering engine loading device | |
JP2004340920A (en) | Mechanical characteristic test apparatus | |
CN104568621B (en) | A kind of " O " type rebound rate of sealing ring devices and methods therefor | |
KR20120013671A (en) | Air actuator for the spring preload adjustment and spring force measurement | |
CN106950348B (en) | Hydraulic consolidation device and method for geotechnical centrifugal model test | |
KR101238584B1 (en) | On-Line Evaluation Technique of the Spring Support | |
CN204286962U (en) | A kind of " O " RunddichtringO rebound rate device | |
JP2001091381A (en) | Method for testing consolidation of ground material and its device | |
KR102259731B1 (en) | Apparatus for testing seismic isolation devices |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161116 |