SU1231424A1

SU1231424A1 - Installation for testing plane stressed state specimen

Info

Publication number: SU1231424A1
Application number: SU843779282A
Authority: SU
Inventors: Евгений Васильевич Лодус
Priority date: 1984-08-10
Filing date: 1984-08-10
Publication date: 1986-05-15

Abstract

Изобретение позвол ет расширить функциональные возможности путем обеспечени перемещени обжатого образца 8 при различных режимах изменени усилий и перемещений. Дл этого установка содер дат винтовой пресс 3, винт (В) 2 которого взаимодействует с опорной площадкой 1. В расположенной концентрично торцовому за17 (Л с N3 со i(i 1чЭ NThe invention makes it possible to expand the functionality by providing the displacement of the compressed sample 8 under various modes of varying forces and displacements. For this purpose, the installation consists of a screw press 3, the screw (B) 2 of which interacts with the supporting platform 1. In the concentric-facing facepiece 17 (L with N3 with i (i 1 h E N

Description

хвату (3) 7 дл перемещени образца 8 втулке 4 установлены клиновые пары с ведущими 9 и ведомыми 10 клинь ми (к). Боковые 3 5 взаимодействуют с К 9. Соосно втулке 4 установлена шестерн с К 12 на торцовой поверхности , взаимрдействук цие с К 10. Смеща сь поочередно или одновременно К 9 и 10, измен ют нагрузку в различных режимах испытаний. С 3 7 взаимодействует упор 13 и совершает поступательное или вращательное перемещение с помощью В 15, с которым он соедиИзобретение относитс к испыта- тель-ной технике, а именно к установкам дл испытани образцов материалов при плоском напр женном состо нии , и может быть использовано дл испытани горных пород, грунтов, а также полимеров, металлов, древесины , строительных и др1угих материаловgrip (3) 7 for moving the sample 8 to the sleeve 4, wedge pairs with leading 9 and driven 10 wedges (k) are installed. The lateral 3 5 interact with K 9. Aligned with the sleeve 4, a gear with K 12 is mounted on the end surface, interacting with K 10. By shifting alternately or simultaneously K 9 and 10, the load is changed in different test modes. C 3 7 interacts the stop 13 and performs translational or rotational movement using B 15, with which it joins the invention relates to a test technique, namely, installations for testing samples of materials in a flat stress state, and can be used for testing of rocks, soils, as well as polymers, metals, wood, building and other materials

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей путем обеспечени перемещени обжатого образца при различных режимах изменени усилий и перемещений.The purpose of the invention is to expand the functionality by ensuring the displacement of the compressed sample under various modes of changing forces and displacements.

На чертеже представлена схема установки дл испытани образцов при плоском напр женном состо нии.The drawing shows an installation setup for testing samples in a flat stress state.

Установка содержит опорную площадку 1, взаимодействукщую с винтом 2 винтового пресса 3, размещенные на площадке 1 втулку 4 и боковые захваты 5 с емкост ми дл размещени контр образцов 6, торцовый захват 7 дл перемещени образца 8 вдоль поверхности контрОбразцов 6, и нагружающий механизм, включающий самотормоз щиес клинойые пары по числу осей на- гружени с ведущими клинь ми 9 и ведомыми клинь ми 10, взаимодействующими с захватами 5, установленную на неподвижной части пресса 3 шестерню 1 1 с клинь ми 12 на торцовой поверхности , взаимодействующими с ведущими клинь ми 9, упор 13, проход щий через центральное отверстие в шестерне 11 и взаимодействуюощй с торцовым захватом 7 по наклонной кThe installation includes a support pad 1, interacting with screw 2 of a screw press 3, hub 4 placed on pad 1 and side grippers 5 with containers for accommodating control samples 6, end gripper 7 for moving sample 8 along the surface of counter samples 6, and a loading mechanism including self-braking wedge pairs according to the number of loading axes with leading wedges 9 and driven wedges 10 interacting with grippers 5, mounted on the fixed part of press 3 gear 1 1 with wedges 12 on the face surface, interacting with leading wedges 9, stop 13, passing through the central hole in gear 11 and interacting with face grip 7 along an inclined

нен paзъeмнdй муфтой 16, или привода 17. Шпонкой 23 упор 13 соедин етс либо со стопорным диском 24, либо с хвостовиком 25 шестерни 11. В емкост х 3 5 размещены контробразцы 6. При нагружении 3 5 и контробразцы 6 обж г1мают образцы 8, которые одновременно со скоростью движени площадки 1 смещаютс -упором 13 относительно контрОбразцов 6 и контактируют с ними . При вращении упора 13 совместно с В 15 осуществл ютс подвижки за счет смещений 3 7. 1 ил.There is no split coupling 16 or drive 17. Spindle 23, stop 13 is connected either with a locking disk 24 or with gear 25 shank 11. In containers 3 5 there are counterblocks 6. When loaded, 3 5 and counterblocks 6 rotate sample 8, which at the same time with the speed of movement, the platform 1 is displaced by an -pore 13 relative to the counter-samples 6 and is in contact with them. When the stop 13 is rotated together with B 15, the movements are carried out due to displacements 3 7. 1 sludge.

00

SS

00

5five

00

5five

,его оси плоскости, охваченной центрирующей втулкой 14, винтовой механизм , винт 15 которого соединен с упорюм 13 посредством разъемной муфты 16, и привод 17 вращени , среди- ненньй шестерней 18 и гайкой 19 с винтом 15, шестерней 20 с шестерней 11 к шестерней 21 и гайкой 22 с вин- |том 2 пресса 3. Кинематическа пара винт 15 - гайка 19 имеют взаимный {стопор (не показан). Упор 13 имеет шпоночный паз, с помощью которого (Шпонка 23 соедин ет его либо со сто- порным диском 24, что преп тствует вращению упора 13, либо с хвостовиком 25 шестерни 11, что обеспечивает совместное вращение упора 13 с шестерней 11. С шестерн ми 18 и 20 привод 17 св зан через разъемную муфту 26 и вал 27.its axis is a plane covered by the centering bushing 14, a screw mechanism, the screw 15 of which is connected to the support 13 by means of a detachable coupling 16, and a rotational drive 17, among which is gear 16 and nut 19 with screw 15, gear 20 with gear 11 to gear 21 and nut 22 with screw 2 of press 3. Kinematic pair screw 15 - nut 19 have a mutual {stop (not shown). The stop 13 has a keyway with which (the key 23 connects it either to the locking disk 24, which prevents the rotation of the stop 13, or to the shank 25 of the gear 11, which ensures the joint rotation of the stop 13 with the gear 11. With gears 18 and 20, the actuator 17 is connected via a detachable coupling 26 and a shaft 27.

Установка работает следующим образом .The installation works as follows.

Дл испытани в режиме смещени - образца 8 при циклически неодновременно возрастающих нагрузках включают муфту 26, а количество клиньев 12 на шестерне 11 устанавливают меньше пар клиньев 9-10, например, вдвое. Включают привод 17, вращение вала 27 передаетс через шестерню 21 на гайку 22, винт 2 перемещаетс в осевом направлении и поднимает площадку 1. Одновременно шестерн 20 вращает шестерню 11, клинь 12 поочередно смещают ведущие клинь 9 и через ведомые 1слинь 10, захваты 5 и контробразцы 6 циклически обжимают образец 8 с неодновременным приращением усилий по различным ос м из-за поочередного смещени пар клиньев 9-10. При этом втулка 4 вместе с клиновыми па- рами и образцами 6 и 8 под действием площадки 1 смещаетс в направлении упора 13, застопоренного от вращени шпонкой 23 и диском 24. В результате этого упор 13 равномерно со ско ростью движени площадки 1 смещает образец 8 относительно контробраз- цов 6 при выключенной муфте 16. Включение муфты 16 и разъединение стопора между винтом 15 и гайкой 19 приводит к тому, что винт 15 прекращает вращение из-за контакта с невращающимс упором 13 и начинает осевое перемещение с упором 13. В результате скорость смещени образ- ца 8 относительно контрОбразцов 6 увеличиваетс на величину скорости перемещени винта 15. Циклическое приращение боковой нагрузки вызывает циклическое приращение усили смещени , которое падает вследствие релаксации напр жений в периоды отсутстви боковых нагрузок, когда клинь 12 не контактируют с клинь ми 9.For testing in the displacement mode of sample 8 with cyclically non-simultaneously increasing loads, the coupling 26 is turned on, and the number of wedges 12 on the gear 11 is set to fewer pairs of wedges 9-10, for example, twice. The actuator 17 is turned on, the rotation of shaft 27 is transmitted through gear 21 to nut 22, screw 2 moves axially and lifts pad 1. Simultaneously gear 20 rotates gear 11, wedge 12 alternately displaces leading wedges 9 and through driven 10, clamps 5 and countershades 6 cyclically crimp sample 8 with non-simultaneous increment of forces on different axes due to alternating displacement of pairs of wedges 9-10. At the same time, the sleeve 4, together with the wedge pairs and samples 6 and 8, under the action of the platform 1 is displaced in the direction of the stop 13, which is locked by rotation of the key 23 and the disk 24. As a result, the stop 13 evenly moves the stage 8 with the speed of movement of the platform 1 when the coupling 16 is turned off. Turning on the coupling 16 and disconnecting the stopper between the screw 15 and the nut 19 causes the screw 15 to stop rotating due to contact with the non-rotating stop 13 and starts axial movement with the stop 13. As a result, the offset speed sample 8 relative kontrObraztsov 6 is increased by the amount of the speed of movement of the screw 15. The cyclic increment causes a cyclic lateral load increment biasing force which decreases due to stress relaxation in the absence of side loads when the wedges 12 are not in contact with the wedges 9.

Дл осуществлени режима смещени с одновременным приращением боковых нагрузок по разным ос м устанавливают дополнительно клинь 12, довед их количество до количества клиновых пар.To implement the displacement mode with simultaneous increment of lateral loads on different axes, an additional wedge 12 is established, bringing their number to the number of wedge pairs.

Дл осуществлени режима смещени при равномерном нециклическом росте боковых нагрузс шестерню 20 вьтод т из контакта с шестерней 11, и равномерное боковое обжатие происходит при контакте ведущих клиньев 9 с поверхностью шестерни 11. Дл осуществлени режима смещени при посто нной боковой нагрузке вы- ключают муфгу 26 (после дост 5жени заданной боковой нагрузки) и смещение образца 8 осуществл ют от винта 15 при включенной муфте 16 и не вращающемс упоре 13.In order to implement the displacement mode with uniform non-cyclic growth of lateral loads, the gear 20 is from the contact with the gear 11, and the uniform lateral compression occurs when the driving wedges 9 contact the surface of the gear 11. To implement the displacement mode with a constant lateral load, switch off the coupling 26 ( after a given lateral load has been reached) and sample 8 is displaced from screw 15 with clutch 16 engaged and non-rotating stop 13.

Режимы подвижек осуществл ютс при вращающемс упоре 13, дл чего шпонку 23 либо удал ют вообще, и тогда упор 13 вращаетс совместно с винтом 15 при включенных стопоре и муф- те 16, либо шпонка 23 устанавливаетс между упором 13 и хвостовиком 25 при выключенной муфте 16, и тогдаThe movement modes are performed with a rotating stop 13, for which the key 23 is either removed altogether, and then the stop 13 rotates together with the screw 15 with the stopper and the coupling 16 turned on, or the key 23 is installed between the stop 13 and the shank 25 when the coupling 16 is turned off , and then

упор 13 вращаетс совместно с шестерней 11. При вращении упора 13 совместно с винтом 15 осуществл ютс подвижки: в режиме плавно нарастающих боковых нагрузок - при разъединении шестерен 20 и 11, или в режиме циклически нарастающих нагрузок - при вращении шестерни 11. При вращении упора 13 совместно с шестерней 11 подвижки идут в режиме одновременно или неодновременно циклически нарастающих нагрузок. Во всех случа х подвижка происходит как результат циклических смещений торцового захвата 7 при скольжении наклонного торца вращающегос упора 13 относительно не вращающегос наклонного торца захвата 7 при посто нном взаимном сближении упора 13 и захвата 7. При переходе с одного режима на другой при испытании образца 8 усили на нем. удерживаютс самоторможением клиновых пар и винтовым приводом площадки 1 и упора 13.the stop 13 rotates together with the gear 11. When the stop 13 rotates together with the screw 15, the movements are carried out: in the mode of gradually increasing lateral loads - when the gears 20 and 11 are disconnected, or in the mode of cyclically increasing loads - when the gear 11 rotates. together with gear 11, the motions go in the mode of simultaneously or non-simultaneously cyclically increasing loads. In all cases, the displacement occurs as a result of cyclic displacements of the end gripper 7 when the inclined end of the rotating stop 13 slides relative to the non-rotating inclined end of the hook 7 while the mutual approach of the stop 13 and the continuous stop 7. At the transition from one mode to another when testing the sample 8, force On him. held by self-braking of the wedge pairs and the screw drive of the platform 1 and the stop 13.

В результате испытаний получают зависимости сопротивлени смещению и подвижкам от величины боковых усилий , характера из изменени , реологических свойств испытуемых материалов и условий на контактах трущихс поверхностей, что регулируетс подбором материалов контробразцов 6 и обработкой их поверхностей.As a result of the test, the dependences of the resistance to displacement and movements on the magnitude of the lateral forces, the nature of the change, the rheological properties of the tested materials and the conditions on the contacts of the rubbing surfaces are obtained, which is governed by the selection of materials of the counter samples 6 and the treatment of their surfaces.

Claims

Invention Formula

A device for testing specimens in a flat stress state, comprising a support area, side grippers for the sample, end grip for the sample, a sleeve located concentrically to the grip face, and a loading mechanism including a screw stop that interacts with the face grip. 1 by the drive of axial movement, and the drive of rotation, characterized in that, with the aim of extending the functionality by ensuring the movement of the compressed sample under various modes of change of forces and peremets 1, it is equipped with a screw press, the screw of which interacts with the support platform, self-braking wedge pairs installed in the sleeve, and the gear with the wedges mounted on the face

S 12314246

the surfaces, while the wedge of the keyed joint, and the contacting of the self-braking wedge pairs come together with the frontal gripping on an oblique junction with the lateral grips, as well as its axes of the plane, and in the lateral wedges interact

gear wedges, the stop is connected to the c5, there are contra-snatches to ensure a screw drive by means of a connector and contact with the side surface

clutch with gear - through a sample when it is moved.