SU1267206A1 - Разрывна машина дл испытани материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к установкам дл  испытани  на разрыв испытуемых образцов (НО) горных пород. стройматериалов и т.п. Оно позвол ет расширить технологические возможности установки за счет регулировани  интенсивности спада нагрузки с ростом деформации образца. Дл  этого на подвижной траверсе (Т) 4 устанавливаетс  шкив 9 механизма торможени , который взаимодействует с редуктором 2 привода нагружени . Шкив 9 охватывает лента (Л) 10 с переменной площадью поверхности. Оно соедин етс  одним концом через силоизмеритель I1 с активным захватом 6 ИО 7, а другим концом с цепью 13 звездочки 12. Цепь 13 свободным концом соедин етс  с Q пассивным захватом 5 ИО 7. На непод- ®

Description

п 2011 а

to

о: vi

1C

О о:

вижной т 3 установлена звб здочка 12 со средством 14 ее поворота, имеющим рубчатую пару 15 и фиксатор 16, Шкив 9 вращаетс  на Т 4. Дл  работы в режиме пульсирующих нагрузок параллель но оси шкива 9 устанавливаетс  прижимной ролик 17, который взаимодейст вует с Л 10 и кулачковый механизм 18 взаимодействующий с приводом нагружени  и соединенным с помощью упруго го элемента 19 и вала 20 с роликом 17. Вал 20 качаетс  на оси 21. Сила трени  скольжени  между, шкивом 9

7206

и Л 10 пропорциональна площади контакта между ними и усилию нат жени  Л 10 и в сумме сусилием нат жени  создает раст гивающую нагрузку на ИО 7. По мере перемещени . 4 нагрузка увеличиваетс . Несуща  способность ИО 7 падает, возрастает скорость его деформации и он резко увеличивает свою длину. Нагрузка на ИО 7 при зтом снижаетс . Параметры пульсирующей нагрузки регулируютс  заменой элемента 19.1 з.п. ф -- лы. 2 ил.

1

Изобретение относитс  к технике спытаний материалов, в частности к становкам дл  испытани  на разрыв бразцов горных пород, строительных других материалов.

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей путем регулировани  интенсивности спада нагрузки с ростом деформации образца.

На фиг.1 схематически изображена разрывна  машина дл  испытани  материалов , вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сбоку.

Разрывна  машина содержит электроеханический привод нагружени , состо щий из электродвигател  1 и редуктора 2, неподвижную 3 и подвижную 4 траверсы, пассывный 5 и активный 6 захваты дл  образца 7, винтовой механизм 8, св зывающий подвижную- траверсу 4 с редуктором 2 привода нагруени , и механизм торможени , выполненный в виде шкива 9, установленного на подвижной траверсе 4 и кинематически св занного с редуктором 2, ленты 10 с переменной площадью поверхности , охватывающей щкив 9 и соединенной одним концом через силоизмеритель 11 с активным захватом 6, и звездочки 12 с охватывающей ее цепью 13, один конец которой соединен с пассивным захватом 5, а другой - со свободным концом ленты 10, Звездочка 12 установлена на неподвижной траверсе 3 и имеет средство 14 ее поворота с зубчатой парой 15 и фиксатором 16. Установка содержит также средство дл 

обеспечени  испытаний в режиме пульсирующей нагрузки, включающее прижимной ролик 17, установленный параллельно оси шкива 9 и взаимодействующий с поверхностью ленты 10, и кулачковый механизм 18, взаимодействующий с приводом нагружени  и соединенный с роликом 17 посредством упругого элемента 19 и вала 20, установленного с

возможностью качани  на оси 21. Между захватами 5 и 6 установлены предохранительные тросики 22, служащие дл  предотвращени  попадани  силоизмерител  11 между шкивами 9 и роликом 17

при разрушении образца 7. Редуктор 2 и кулачковый механизм 18 могут выключатьс  из работы путем перемещени  их вдоль вала электродвигател  1. Винтовой механизм 8 имеет колесо 23 дл 

ручного перемещени  подвижной траверсы 4.

Разрывна , машина работает следующим образом.

Дл  работы в режиме плавного нарастани  нагрузки кулачковый механизм 18 вывод т из работы, а редуктор 2 соедин ют с винтовым механизмом 8. При включении электродвигател  1 винтовой механизм 8 поднимает подвижную

траверсу 4. При подъеме вверх шкив 9 увеличивает силу нат жени  ленты 10, между шкивом 9 и ленгой 10 возникает сила трени  скольжени , стрем ща с  сместить активный захват 6. Сила, трени  скольжени  пропорциональна, площади контакта между шкивом 9 и лентой 10 и усилию нат жени  ленты 10 и

3

в сумме с усилием нат жени  создает раст  и дающую нагрузку на образце 7. Но мере перемещени  траверсы 4 раст гивающа  нагрузка увеличиваетс , неличина ее определ етс  силоизмерителем 11, При достижении нагрузки, наибольшей дл  данного образца 7, ег несуща  способность падает, скорость деформации образца 7 возрастает, и он резко увеличивает свою длину, В результате быстрого увеличени  длины образца 7 происходит снижение силы нат жени  ленты 10 и снижение нагрузки на образце 7 в результате уменьшени  силы трени  и силы нат жени . Снижение нагрузки на образце 7 тормозит процесс разрушени  образца, развитие деформации идет с заданной скоростью, определ емой интенсивно-, стью снижени  нагрузки на образце 7 с ростом его деформаций, В этом темпе довод т образец 7 до разрушени  и приступают к испытанию следующего образца, предварительно выполнив операции по изменению интенсивности запредельного деформировани . Операции эти свод тс  к следующему. Поворотом руко тки фиксатора 16 освобождают зубчатую пару 15 и вращением привода 14 поворачивают звездочку 12. При этом цепь 13 перемещает ленту 10 вместе с захватами 5 и 6 и образцом 7. При перемещении ленты 10 вследствие переменной площади ее поверхности измен етс  площадь контакта ленты 10 с щкивом 9. Затем фиксируют новое положение ленты 10 и повтор ют опыт, который отличаетс  от предыдущего тем, что при таких же приращени х деформации образца 7 интенсивность снижени  нагрузки будет иной, так как при увеличении площади контакта ленты 10 с шкивом 9 интенсивность снижени  нагрузки с ростом деформации образца 7 также увеличиваетс , а при уменьшении площади контакта интенсивность снижени  нагрузки с ростом деформации уменьшаетс . Провед  серию, опытов при различных положени х ленты 10, получают серию опытов с различной интенсивностью запредельного нагружени . Сопоставлением результатов разрушени  с интенсивностью спада нагрузки вы вл ют вли ние интенсивности спада на характер разрушени  материала.

Дл  работы в режиме длительных испытаний используют ручное нагружение , дл  чего редуктор 2 отсоедин ют

672064

от механизма 8 и с помощью колеса 23 при работающем электродвигателе I и вращающемс  шкиве 9 нагружают образец 7 до нагрузки, составл ющей зас данный процент от предела прочности. При достижении заданной нагрузки в образце 7 со временем развиваютс  деформации ползучести, привод щие к удлинению образца 7 и вызванному этим

to снижению нагрузки, как это описано выше. Сери  опытов при разных положени х ленты 10 позвол ет определить реологическую активность материала в зависимости от интенсивности ггаде15 ни  длительности нагрузки с ростом деформации ползучести. Сери  опытов проводитс  дл  различных уровней нагрузки .

Дл  работы в режиме пульсирующих

20 нагрузок при чистой пульсации кулачковый механизм 18 соедин ют с валом электродвигател  1 и колесом 23 за-, дают на образце 7 нижний предел пульсирующей нагрузки. При включении

25 электродвигател  1 кулачковый механизм 18 через упругий элемент 19 качает вал 20 и периодически прижимает ролик 17 к ленте 10, Это приводит к пульсирующего увеличению прижимающего усили  между шкивом 9 и лентой 10

30 и к пульсирующему изменению нагрузки на образце 7. При развитии деформаций образца 7 снижаетс  начальное усилие прижати  ленты 10 к шкиву 9, что приводит к снижению нагрузки на

образце 7 с определенной интенсивностью . При изменении положени  ленты 10 интенсивность падени  нагрузки измен етс , что позвол ет исследовать вли ние интенсивности из- менени  нагрузки с ростом деформаций образцов на параметры их разрушени . Параметры пульсирующей нагрузки регулируютс  заменой упругого элемента 19.

Claims (2)

1. Дл  работы в режиме смешанного нагружени  с посто нно увеличивающейс  нагрузкой соедин ют также редуктор 2 с механизмом 8, В этом режиме рост раст гивающей нагрузки вследствие перемещени  траверсы 4 сопровождаетс  пульсаци ми нагрузки. Интенсивность спада нагрузки при росте разрущающих деформаций регулируетс , как и в других режимах, поло5 жением ленты 10 на шкиве 9, В результате серии экспериментов определ ют вли ние интенсивности снижени  нагрузки с ростом разрушающих деформаций на характер разрушени  при сложном изменении нагрузки. Формула изобретени  . 1, Разрывна  машина дл  испытани  ма териалов, содержаща  подвижнзда и неподвижную траверсы, активный и пассивный захваты дл  образца, св занные с траверсамц электромеханический привод нагружени , св занный с подвижной траверсой, и механизм торможени , св занный с захватами. Отличающа с  тем, что, с целЬю расширени  технологических возможностей путем регулировани  интенсивности спада нагрузки с ростом деформаций образца, механизм торможени  вьтолнен в виде шкива , установленного с возможностью вращени  на подвижной траверсе и кинематически св занного с приводом нагружени , ленты с переменной пло- щадью поверхности, охватывающей шкив и соединенный одним концом с активным захватом, и звездочки с охватывающей ее цепью, один конец которой соединен с пассивным захватом, а другой - со свободным концом ленты, при этом звездочка установлена на неподвижной траверсе и имеет средство ее поворота с фиксатором.
2. 2. Машина по п. 1, о т л и ч а ю , с целью обеспещ а   с   тем, что чени  испытаний в режиме пульсирующей нагрузки, она снабжена прижимным роликом, установленным параллельно оси шкива и взаимодействующим с поверхностью ленты, и кулачковым механизмом , взаимодействующим с приводом нагружени  и соединенным с роликом с помощью вала, установленного с возможностью качани .