Изобретение относитс к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к установкам дл испытани на прочность при сложном напр женнодеформированном состо нии, и может найти применение дл испытани образцов горных пород, грунтов, строительных материалов. Известна установка дл испытаний на прочность, содержаща гидравличес-Ю кую камеру дл размещени испытуемого образца, источник давлени , эксцентриковый возбудитель колебаний, св занный с мембраной, установленной ,в камере Cl. Установка позвол ет проводить испытани при трехосном циклическом сжат-ии, однако функциональные возмож ности установки ограничены, так как по всем ос м может быть приложена нйгрузка только равной амплитуды. Наиболее близкой по технической сущности к изобретению вл етс уста новка дл испытаний на прочность при сложном напр женно-деформированном состо нии, содержаща корпус, две па ры взаимно перпендикул рных штоков дл приложени нагрузки к боковым гран м образца, силовые пружины, сое дин ющие штоки с захвдтами образца, устройство дл перемещени штоков, включающее замкнутую направл ющую, с внутренней поверхностью которой взаимодействуют концы штоков, и привод вращени , В этой установке штоки расположены в гидравлической: камере, св занной с приводом вращени , а направл ю ща имеет форму трубы и установлена с возможностью поворота относительно оси, перпендикул рной оси вращени камеры 2 3. Установка позвол ет проводить испытани при циклической нагрузке, приклад 1ваемой к боковым гран м образца , и одновременном сжатии по третьей оси с различным соотношением нагрузок по всем ос м C2J. Однако установка не позвол ет исследовать процесс деформации и разру шени материалов при нарастающей пульсирующей боковой нагрузке и одно временно нарастающем осевом сжатии, которое может иметь место в массивах горных Пород. Целью изобретени вл етс проведение испытаний при нарастающей боковой пульсирующей нагрузке и одновременно нарастающем осевом сжатии. 10 82 Цель достигаетс тем, что установка дл испытаний на прочность при сложном напр женно-деформированном состо нии, содержаща корпус, две пары взаимно перпендикул рных штоков дл приложени нагрузки к боковым гран м образца, силовые пружины, соедин ющие штоки с захватами образца, устройство дл перемещени штоков. включающее замкнутую направл ющую. с внутренней поверхностью которой заимодействуют концы штоков, и приод вращени , снабжена дополнительой силовой пружиной дл приложени севой нагрузки к образцу, св занной с направл ющей, а направл юща имеет орму усеченной правильной пирамиды с четным числом граней, установленой с возможностью вращени относитёльно продольной оси и осевого перемещени при помощи скрепленного с ней и ввернутого Ъ корпус ходового винта, кинематически св занного с приводом вращени . Такое выполнение, направл ющей позвол ет увеличивать амплитуду пульсирующей боковой нагрузки при одновременном увеличении осевой нагрузки при сжатии дополнительной осевой пружины . На фиг. 1 схематично изображена установка дл испь1таний на прочность при сложном напр женно-деформированном состо нии, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Установка содержит корпус 1, две пары взаимно перпендикул рных штоков 2, 3 и 4, 5, силовые пружины 6, соедин ющие штоки 2-5 с захватами 7 образца 8. Штоки 2-5 установлены в направл ющих 9. Устройство дл перемещени штоков включает замкнутую направл ющую 10, с внутренней поверхностью которой взаимодействуют концы штоков 2-5, и привод 11 вращени . С направл ющей 10 св зана дополнительна силова пружа а 12 дл приложени осевой нагрузки к образцу 8. Одним торцом пружина 12 опираетс на подп тник 13, а другим соединена с захватом 14 образца 8. Направл юща 10 имеет форму усеченной правильной пирамиды с четным числом граней, установленной с возможностью вращени относительно продольной оси и осевого перемещени посредством скрепленного с ней и ввернутого в корпус 1 ходового винта 15, кинематически св занного зубчато парой 16 с приводом 11 вращени . Установка работает следую1цим образом . Привод 11 через зубчатую пару 16 приводит во вращение ходовой винт 15 который перемещаетс внутрь корпуса Перемещение винта 15 приводит к сжатч пружины 12, что создает постепен но увеличивающуюс осевую сжимающую нагрузку на образец 8. Одновременно вра1Дение винта 15 сопровождаетс вра щением направл ющей 10, вследствие чего щтоки 2-5 приход т в возвратнопоступательное движение, периодически сжима и разжима пружины 6. При этом в зависимости от задач исследований , если пирамида щестигранна , то увеличение боковой нагрузки по одной из боковых осей сопровождаетс падением нагрузки по другой оси, а если пирамида четырехгранна , то моменты роста и падени нагрузок по обеим боковым ос м совпадают. По роста осевой нагрузки при перемещении винта 15 и сжатии пружины 12 повьшаютс пределы изменени пульсирующей нагрузки вследствие п ремещени щтоков 2-5 к верщине пирамиды. Таким образом, достигаетс предел прочности образца 8. Изме|Лт жесткость пружин 6 и 12, получают различное соотношение осевой и боковой нагрузок, а в зависимости от жесткости пружины 6, амплитуды нагрузки по взаимно перпендикул рным нап 1авлени м могут быть одинаковьми или разными. Использование изобретени дает возможность более точно по сравнению с известньми установками моделировать процессы, протекающие в реальных услови х работы материалов, например , при отработке месторождений полезных ископаемых.The invention relates to the study of the strength properties of materials, namely, installations for testing the strength in a complex stress-strain state, and can be used for testing samples of rocks, soils, and building materials. A known strength testing apparatus comprising a hydraulic chamber for placing a test specimen, a pressure source, an eccentric excitator associated with a membrane installed in the chamber Cl. The installation allows testing with triaxial cyclic compression, however, the functionality of the installation is limited, since on all axes only equal amplitude load can be applied. The closest to the technical essence of the invention is an installation for testing the strength of a complex stress-strain state, comprising a body, two pairs of mutually perpendicular rods for applying a load to the side edges of the sample, power springs, connecting rods with the grippers of the sample, a device for moving the rods, including a closed guide, with the inner surface of which the ends of the rods interact, and a rotational drive; In this installation, the rods are located in the hydraulic chamber: This rotational drive has the shape of a pipe and is installed rotatably about an axis perpendicular to the axis of rotation of the camera 2 3. The installation allows testing under cyclic loading butt 1 to the lateral edges of the sample and simultaneously compressing the third axes with different load ratios for all axes m C2J. However, the installation does not allow investigating the process of deformation and destruction of materials with increasing pulsating lateral load and simultaneously increasing axial compression, which can occur in mountain rock masses. The aim of the invention is to carry out tests with increasing lateral pulsating load and simultaneously increasing axial compression. 10 82 The goal is achieved by the installation for testing the strength of a complex stress-strain state, comprising a body, two pairs of mutually perpendicular rods for applying a load to the lateral edges of the sample, power springs connecting the rods with the grips of the sample, the device to move the rods. including a closed guide. the inner surface of which is borrowed by the ends of the rods, and the rotation is provided with an additional force spring to apply a thrust to the sample associated with the guide, and the guide has a shape of a truncated regular pyramid with an even number of faces installed with the possibility of rotation relative to the longitudinal axis and axial movement by means of a body of the spindle fastened to it and screwed in b, kinematically connected with a rotating drive. This embodiment of the guide allows the amplitude of the pulsating lateral load to be increased while simultaneously increasing the axial load when the additional axial spring is compressed. FIG. Figure 1 shows schematically an installation for testing the strength under a complex stress-strain state, a longitudinal section; in fig. 2 shows section A-A in FIG. 1. The installation includes a housing 1, two pairs of mutually perpendicular rods 2, 3 and 4, 5, power springs 6 connecting the rods 2-5 with the grippers 7 of sample 8. The rods 2-5 are installed in the guides 9. The device for moving the rods includes a closed guide 10, with the inner surface of which the ends of the rods 2-5 interact, and the rotation drive 11. An additional force spring a 12 is connected with the guide 10 to apply an axial load to the sample 8. One end of the spring 12 rests on the thrust plate 13, and the other end is connected to the grip 14 of the sample 8. The guide 10 has the shape of a truncated regular pyramid with an even number of faces mounted for rotation relative to the longitudinal axis and axial movement by means of a lead screw 15 fastened to it and screwed into the housing 1, kinematically coupled by gear 16 with a rotational drive 11. The installation works as follows. The actuator 11, through the gear pair 16, rotates the lead screw 15 that moves inside the housing. Moving the screw 15 causes the spring 12 to compress, which creates a gradually increasing axial compressive load on the sample 8. At the same time, the screw 15 is accompanied by rotation of the guide 10, so that the rods 2-5 come in a reciprocating movement, periodically compressing and unclamping the spring 6. At the same time, depending on the research tasks, if the pyramid is hexagonal, then an increase in lateral load on one of the side This is accompanied by the other axis, and if pyramid chetyrehgranna load drop, the moments of the rising and falling loads on both lateral axes coincide. By increasing the axial load when the screw 15 is moved and the spring 12 is compressed, the limits of the pulsating load change due to the movement of the rods 2-5 to the top of the pyramid. Thus, the ultimate strength of sample 8 is reached. Measuring the stiffness of the springs 6 and 12, a different ratio of axial and lateral loads is obtained, and depending on the stiffness of the spring 6, the amplitudes of the loads in mutually perpendicular directions can be the same or different. The use of the invention makes it possible to simulate the processes occurring in real conditions of work of materials, for example, in the development of mineral deposits, more accurately in comparison with limestone installations.
даYes
фиг. IFIG. I