RU2775854C1 - Stand for impact testing of specimens - Google Patents

Stand for impact testing of specimens Download PDF

Info

Publication number
RU2775854C1
RU2775854C1 RU2021134018A RU2021134018A RU2775854C1 RU 2775854 C1 RU2775854 C1 RU 2775854C1 RU 2021134018 A RU2021134018 A RU 2021134018A RU 2021134018 A RU2021134018 A RU 2021134018A RU 2775854 C1 RU2775854 C1 RU 2775854C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rod
platform
sample
stand
gripper
Prior art date
Application number
RU2021134018A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Валерьевич Холмский
Евгений Васильевич Лодус
Александр Владимирович Никифоров
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2775854C1 publication Critical patent/RU2775854C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: testing equipment.
SUBSTANCE: invention relates to testing equipment, to devices for testing samples, mainly rocks, for strength. The stand contains a base, a guide mounted on it, an accelerating device, including a flywheel with a drive for its rotation, a rod placed in the guide, a device for creating frictional interaction of the rod with the flywheel, a sample gripper interacting with the rod. A platform is additionally installed on the stand, which is fixed on the base perpendicular to the axis of the rod, a gripper is installed on it with the ability to move along the platform, devices for lateral compression of the sample are fixed on the gripper according to the number of compression directions, a gripper position lock is installed on the platform, and a striker is installed on the rod.
EFFECT: expansion of the technological capabilities of the stand under loading both fixed and arbitrarily specified surface areas of both uncompressed and compressed samples.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к испытательной технике, к устройствам для испытания образцов, преимущественно горных пород, на прочность.The invention relates to testing equipment, to devices for testing samples, mainly rocks, for strength.

Известен стенд для испытания образцов материалов на ступенчатое воздействие ударной нагрузки (патент SU № 1633333, опубл. 07.03.1991), содержащий основание, установленную на нем направляющую, разгонное устройство, включающее маховик с приводом его вращения, штангу, размещенную в направляющей, приспособление для создания фрикционного взаимодействия штанги с маховиком, захват для образца, взаимодействующий со штангой.A known stand for testing samples of materials for stepped impact load (SU patent No. 1633333, publ. creation of frictional interaction of the rod with the flywheel, the grip for the sample, interacting with the rod.

Недостатком стенда является то, что захват жестко закреплен на штанге. Это не позволяет нагружать отдельные участки поверхности образца. Образец нагружается по всей поверхности одновременно.The disadvantage of the stand is that the grip is rigidly fixed to the rod. This does not allow loading individual sections of the sample surface. The sample is loaded over the entire surface at the same time.

Известен стенд для динамических испытаний образцов материалов на прочность (патент SU № 1597672, опубл. 07.10.90), содержащий основание, установленную на нем направляющую, разгонное устройство, включающее маховик с приводом его вращения, штангу, размещенную в направляющей, приспособление для создания фрикционного взаимодействия штанги с маховиком, захват для образца, взаимодействующий со штангой.A stand for dynamic testing of samples of materials for strength is known (SU patent No. 1597672, publ. 07.10.90), containing a base, a guide mounted on it, an accelerating device that includes a flywheel with a drive for its rotation, a rod placed in the guide, a device for creating a friction the interaction of the rod with the flywheel, the grip for the sample, interacting with the rod.

Конструктивными недостатками является жесткое закрепление захвата на штанге, поэтому при испытаниях образец нагружается только по всей поверхности без возможности нагружать отдельные участки его поверхности и только в условиях одноосного напряженного состояния.The design disadvantages are the rigid fastening of the grip on the rod, therefore, during testing, the sample is loaded only over the entire surface without the possibility of loading individual sections of its surface and only under conditions of a uniaxial stress state.

Известен стенд для динамических испытаний образцов (патент SU № 1173240, опубл. 15.08.1985), содержащий основание, установленную на нем направляющую, разгонное устройство, включающее маховик с приводом его вращения, штангу, размещенную в направляющей, приспособление для создания фрикционного взаимодействия штанги с маховиком, захват для образца, взаимодействующий со штангой.A stand for dynamic testing of samples is known (SU patent No. 1173240, publ. 08/15/1985), containing a base, a guide installed on it, an accelerating device that includes a flywheel with a drive for its rotation, a rod placed in the guide, a device for creating frictional interaction of the rod with flywheel, sample grip interacting with the rod.

Недостатком является жесткое закрепление захвата на штанге, что приводит к ограничению технологических возможностей стенда - не позволяют нагружать отдельные участки поверхности образца и не обеспечивают испытания образца, находящегося при плоском напряженном состоянии.The disadvantage is the rigid fastening of the grip on the rod, which leads to a limitation of the technological capabilities of the stand - they do not allow loading individual sections of the sample surface and do not provide testing of the sample in a plane stress state.

Известен стенд для динамических испытаний образцов (патент SU № 1629816, опубл. 23.02.1991), содержащий основание, установленную на нем направляющую, разгонное устройство, включающее маховик с приводом его вращения, штангу, размещенную в направляющей, приспособление для создания фрикционного взаимодействия штанги с маховиком, захват для образца, взаимодействующий со штангой.A stand for dynamic testing of samples is known (SU patent No. 1629816, publ. 23.02.1991), containing a base, a guide installed on it, an accelerating device that includes a flywheel with a drive for its rotation, a rod placed in the guide, a device for creating frictional interaction of the rod with flywheel, sample grip interacting with the rod.

Недостатком является то, что захват закреплен на штанге жестко, поэтому испытания образца, находящегося в обжатом состоянии при нагружении отдельных участков поверхности неосуществимы.The disadvantage is that the grip is rigidly fixed on the rod, so testing a sample in a compressed state when loading individual sections of the surface is not feasible.

Известен стенд для динамических испытаний образцов (патент SU № 1696959, опубл. 07.12.1991) принятый за прототип, который содержит основание, установленную на нем направляющую, разгонное устройство, включающее маховик с приводом его вращения, штангу, размещенную в направляющей, приспособление для создания фрикционного взаимодействия штанги с маховиком, захват для образца, взаимодействующий со штангой.A stand for dynamic testing of samples is known (SU patent No. 1696959, publ. 07.12.1991) adopted as a prototype, which contains a base, a guide installed on it, an accelerating device that includes a flywheel with a drive for its rotation, a rod placed in the guide, a device for creating frictional interaction of the rod with the flywheel, the grip for the sample, interacting with the rod.

Недостатком является жесткое соединение захвата со штангой, но на пути его движения установлены упоры с грузами.The disadvantage is the rigid connection of the grip with the rod, but stops with weights are installed on the way of its movement.

Техническим результатом является расширение технологических возможностей стенда при нагружении как фиксированных и произвольно задаваемых участков поверхности как необжатого, так и обжатого образца.The technical result is the expansion of the technological capabilities of the stand when loading both fixed and arbitrarily specified surface sections of both an uncompressed and a compressed sample.

Технический результат достигается тем, что дополнительно установлена платформа, которая закреплена на основании перпендикулярно оси штанги, на ней установлен захват с возможностью перемещения по платформе, на захвате закреплены устройства для бокового обжатия образца по количеству направлений обжатия, на платформе установлен фиксатор положения захвата, а на штанге установлен ударник.The technical result is achieved by the fact that an additional platform is installed, which is fixed on the base perpendicular to the axis of the rod, a gripper is installed on it with the ability to move along the platform, devices for lateral compression of the sample are fixed on the grip according to the number of compression directions, a gripper position lock is installed on the platform, and on the drummer is installed on the bar.

Стенд поясняется следующей фигурой:The stand is illustrated by the following figure:

фиг. 1 - общий вид устройства, где:fig. 1 - general view of the device, where:

1 - основание;1 - base;

2 - направляющая;2 - guide;

3 - маховик;3 - flywheel;

4 - привод вращения;4 - rotation drive;

5 - штанга;5 - rod;

6 - ролик фрикционного приспособления;6 - friction device roller;

7 - рычаг фрикционного приспособления;7 - friction device lever;

8 - захват;8 - capture;

9 - образец;9 - sample;

10 - платформа;10 - platform;

11 - фиксатор захвата на платформе;11 - grip lock on the platform;

12 - ударник;12 - drummer;

13 - винт;13 - screw;

14 - привод винта;14 - screw drive;

15 - обжимающая площадка;15 - compressing platform;

16 - опора.16 - support.

Стенд для ударных испытаний образцов (фиг. 1) включает основание 1, на котором установлена направляющая 2, при помощи опор 16. Разгонное закреплено на опоре 16 и состоит из маховика 3 с приводом вращения 4. Штанга 5 установлена с возможностью перемещения в направляющей 2. Фрикционное приспособление закреплено на опоре 16 и состоит из ролика 6, который закреплен с возможностью перемещения в направлении штанги 5 на рычаге 7. На штанге 5 установлен с возможностью перемещения ударник 12.The stand for impact testing of samples (Fig. 1) includes a base 1, on which a guide 2 is installed, with the help of supports 16. The booster is fixed on the support 16 and consists of a flywheel 3 with a rotation drive 4. The rod 5 is mounted for movement in the guide 2. The friction device is fixed on the support 16 and consists of a roller 6, which is mounted with the possibility of movement in the direction of the rod 5 on the lever 7. On the rod 5, the drummer 12 is mounted with the possibility of movement.

На основании 1 перпендикулярно оси штанги 5 закреплена платформа 10. Платформа 10 выполнена из металла, на поверхности которой по периметру намотан электрический провод с возможностью подключения к электропитанию, являющиеся фиксатор захвата на платформе11. Захват 8 выполнен из металла, установлен на платформе 10 с возможностью перемещения. Образец 9 закреплен в захвате 8 при помощи устройств для бокового обжатия образца, которые состоят из обжимающих площадок 15, связанных с ними винтов 13 и приводов винтов 14.A platform 10 is fixed on the base 1 perpendicular to the axis of the rod 5. The platform 10 is made of metal, on the surface of which an electric wire is wound along the perimeter with the possibility of connecting to the power supply, which is the grip lock on the platform 11. The grip 8 is made of metal, mounted on the platform 10 with the ability to move. Sample 9 is fixed in grip 8 by means of devices for lateral compression of the sample, which consist of compressing pads 15, screws 13 associated with them, and screw drives 14.

Стенд работает следующим образом. Устанавливают образец 9 на захвате 8 и создают заданное обжатие образца, для чего приводами винтов 14 вращают винты 13 и обжимающими площадками 15 прикладывают заданные нагрузки к поверхности образца по заданным направлениям. Устанавливают захват 8 с образцом 9 в заданное положение на поверхности платформы 10 и фиксируют его фиксатором захвата на платформе 11 путем включения обмотки фиксатора в электрическую сеть. Включают привод 7 фрикционного приспособления 7 и роликом фрикционного приспособления 6 поджимают штангу 5 к маховику 3 до их фрикционного взаимодействия. Штанга 5 перемещается вдоль направляющей 2 и ударником 12 наносит удар по поверхности образца 9 в заданном участке его поверхности. Повторный удар по новому заданному участку на поверхности образца наносят после изменения положения захвата 8 на платформе 10, для чего выключают фиксатор захвата на платформе 11, смещают захват 8 в новое положение и вновь включают фиксатор захвата на платформе 11. При необходимости меняют обжатие образца, как описано выше. Для испытаний необжатого образца устройство для бокового обжатия образца не используют. Величину ударного импульса регулируют скоростью разгона маховика 3 и массой ударника 12. Пятно контакта ударника с поверхностью образца задают конструкцией ударника 12.The stand works as follows. The sample 9 is mounted on the grip 8 and the specified compression of the sample is created, for which the screws 13 are rotated by the screw drives 14 and the compression pads 15 apply the specified loads to the sample surface in the specified directions. The gripper 8 with the sample 9 is installed in a predetermined position on the surface of the platform 10 and fixed with a gripper lock on the platform 11 by turning on the lock winding in the electrical network. The drive 7 of the friction device 7 is switched on and the rod 5 is pressed against the flywheel 3 by the roller of the friction device 6 until their frictional interaction. The rod 5 moves along the guide 2 and the impactor 12 strikes the surface of the sample 9 in a given area of its surface. A second blow to a new predetermined area on the surface of the sample is applied after changing the position of the grip 8 on the platform 10, for which the grip lock on the platform 11 is turned off, the grip 8 is shifted to a new position and the grip lock on the platform 11 is turned on again. If necessary, change the compression of the sample, as described above. For testing an uncompressed sample, a device for lateral compression of the sample is not used. The magnitude of the shock pulse is controlled by the acceleration speed of the flywheel 3 and the mass of the impactor 12. The contact patch of the impactor with the sample surface is set by the design of the impactor 12.

Предлагаемый стенд обеспечивает проведение испытаний при нагружении как фиксированных, так и произвольно задаваемых участков поверхности как необжатого, так и обжатого образца, что расширяет технологические возможности стенда. Расположение мест приложения ударных импульсов, их величина, интервалы между ними, уровень обжимающих нагрузок и другие параметры существенно влияют на энергозатраты при отбойке, что возможно исследовать на предлагаемом стенде, имеющем соответствующие технологические возможности.The proposed stand provides testing under loading of both fixed and arbitrarily defined surface areas of both uncompressed and compressed samples, which expands the technological capabilities of the stand. The location of the places of application of shock pulses, their magnitude, the intervals between them, the level of compressive loads and other parameters significantly affect the energy consumption during breaking, which can be studied on the proposed stand, which has the appropriate technological capabilities.

Claims (1)

Стенд для ударных испытаний образцов, содержащий основание, установленную на нём направляющую, разгонное устройство, включающее маховик с приводом его вращения, штангу, размещенную в направляющей, приспособление для создания фрикционного взаимодействия штанги с маховиком, захват для образца, взаимодействующий со штангой, отличающийся тем, что дополнительно установлена платформа, которая закреплена на основании перпендикулярно оси штанги, на ней установлен захват с возможностью перемещения по платформе, на захвате закреплены устройства для бокового обжатия образца по количеству направлений обжатия, на платформе установлен фиксатор положения захвата, а на штанге установлен ударник.A stand for impact testing of samples, containing a base, a guide installed on it, an accelerating device, including a flywheel with a drive for its rotation, a rod placed in the guide, a device for creating frictional interaction between the rod and the flywheel, a gripper for the sample interacting with the rod, characterized in that that a platform is additionally installed, which is fixed on the base perpendicular to the axis of the rod, a gripper is installed on it with the possibility of moving along the platform, devices for lateral compression of the sample are fixed on the gripper according to the number of compression directions, a gripper position lock is installed on the platform, and a striker is installed on the rod.
RU2021134018A 2021-11-23 Stand for impact testing of specimens RU2775854C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2775854C1 true RU2775854C1 (en) 2022-07-11

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1696959A1 (en) * 1989-11-03 1991-12-07 Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела Stand for dynamic tests of samples
SU1709198A1 (en) * 1989-12-20 1992-01-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела Stand for specimen impact testing
RU2510007C1 (en) * 2012-07-17 2014-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" Bench for impact testing of samples

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1696959A1 (en) * 1989-11-03 1991-12-07 Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела Stand for dynamic tests of samples
SU1709198A1 (en) * 1989-12-20 1992-01-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела Stand for specimen impact testing
RU2510007C1 (en) * 2012-07-17 2014-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" Bench for impact testing of samples

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2775854C1 (en) Stand for impact testing of specimens
JP2000352546A (en) Dynamic response load test apparatus for actual size damper for damping
CN102564717B (en) Based on aerial condutor galloping test device and the test method of the excitation of shelves end movement
JP2002107278A (en) Material testing device
RU2376579C1 (en) Plant for friction test of specimens at two-dimensional stressed state
KR100502430B1 (en) Vibration Direction Conversion Device and Vibration Testing Apparatus Equipped with It
JP2002228564A (en) Compression/shear test method and its testing device
JP3904511B2 (en) Shear fatigue test equipment
RU2051358C1 (en) Wall for impact test of samples
SU1629816A1 (en) Dynamic test bench
RU2413199C1 (en) Test bench for dynamic test of samples of materials
RU176801U1 (en) Rail stand for dynamic track testing of materials and structures for impact
SU1483324A1 (en) Apparatus for cable compression fatigue tests
JP7306464B2 (en) TENSILE TESTER AND CONTROL METHOD FOR TENSILE TESTER
RU2400730C1 (en) Test bench for material samples
SU934278A1 (en) Stand for dynamic testing of objects
RU99173U1 (en) TEST STAND FOR SHOCK LOAD TEST SAMPLES
RU2578657C1 (en) Bench for impact tests of samples of materials
RU2006818C1 (en) Axial loading test stand
SU1705712A1 (en) Self-exciting device
SU1587403A1 (en) Installation for fatigue tests of samples of materials
RU2095781C1 (en) Gear to grip curvilinear specimen during extension
RU2416085C1 (en) Installation for analysis of material properties at loading groups of samples
JPH0632601Y2 (en) Shock vibrating table
SU1718020A1 (en) Dynamic test stand