SU1425520A1 - Стенд дл ударных испытаний материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике испытаний материалов, в частности образцов горных пород. Цель изобретени  - расширение технол. возможное

Description

I

(Л

с

ю ел ел

тей стенда путем регулировани  параметров упругого восстановлени  образца при повторных ударах. На вертикальных направл ющих 2 основани  1 установлен груз (Г) 10 с упором 11. Вдоль направл ющих 2 установлена с возможностью вращени , силова  пружи - на (СП) 4, витки которой взаимодействуют с упоррм 11, Двигатель 5 через редуктор 6, цепную передачу 7 и втулку 8 св зан с СП 4. Захваты 12 и |13 дл  образца 14 закреплены на Г jlO, а захват 15 предназначен дл  вза- |имодействи  с наковальней 3, установ- |ленной на основании 1. Двигателем 5 |Привод т во вращение СП 4. При этом

упор 11 перемещает Г 10 вместе с образцом 14 к наковальне 3. При ударе захвата 15 по наковальне 3 образец 14 упруго деформируетс  ударным усилием . За счет последующего упругого восстановлени  образца 14 Г 10 отскакивает от наковальни 3, деформиру  СП 4 в осевом направлении. После р да повторных ударов отскоки прекращаютс  и вращение СП 4 приводит к росту сжимающего усили  на образце 14 до его разрушени . Регулирование параметров упругого восстановлени  образца 14 осуществл етс  изменением скорости вращени  СП 4 и начального положени  Г 10. 1 ил.

Изобретение относитс  к механике испытаний материалов, в частности к устройствам дл  испытани  образцов горных пород и других материалов на прочность под действием ударных на- |Грузок,

; Цель изобретени  - расширение тех- ;нологических возможностей стенда путем регулировани  параметров упруго- го восстановлени  образца при повтор- IUIX ударах.

На чертеже показана схема стенда ;Дл  ударных испытаний материалов,

,

Стенд содержит основание 1 с вертикальными направл ющими 2, наковальню 3, закрепленную на основании 1, силовую пружину 4, установленнук) вдоль направл ющих 2 с возможностью вращени  вокруг своей оси, привод вращени  пружины 4, включающий двигатель 5, редуктор 6 и цепную передачу 7, св зывающую редуктор 6 с втулкой 8, на которой закреплен конец пружинь 4, регул тор 9 усили  поджа- ти  пружины 4, установленный на направл ющих 2 груз 10. с упором 11, контактирующим с витками пружины 4; захваты 12 и 13 дл  образца 14, закрепленные на противоположных сторонах груза 10 и захват 15 в форме ударника дл  образца 14, При использовании захвата 13 в качестве наковальни может использоватьс  втулка 16, Конец пружины 4 и втулка 8 установлены на опорных подшипниках 17,

Стенд работает следующим образом, Включают двигатель 5 и через редуктор 6, цепную передачу 7 и втулку В вращают пружину 4 вокруг своей оси. При вращении пружины 4 упор 11 приводит в движение груз 10,перемещаюпщйс  вместе с образцом 14 в направлении наковальни 3 с увеличивающейс  скоростью по мере роста скорости вращени  пружины 4,

При приближении образца 14 к наковальне 3 ударник 15 наносит удар по наковальне 3 и упруго деформирует образец 14 импульсом, величина которого зависит от скорости перемещени  образца 14 и груза 10 к моменту удара и массой образца 14 и груза 10, Затем прГоисходит упругое восстановление образца 14, в результате которого образец 14 отталкивает груз 10 от наковальни 3 и груз 10 приходит в обратное движение вместе с образцом 14, Пружина 4 в зто врем  продолжает вращение , дггина витков между концом, закрепленным на.втулке 8 и упором 1I уменьшаетс , происходит раст жение пружины 4 на этом участке и возрастание сопротивлени  обратному перемещению груза 10, Происходит гашение энергии отскока тем большее, чем выше скорость вращени  пружины, ее жесткость . При равенстве остаточной энергии упругого отскока и энергии со стороны пружины 4 движение груза 10 прекращаетс  и груз 10 начинает раэ- гон в направлении наковальни 3 с новым ударом образца 14, Пружина 4 продолжает вращение и повторный отскок происходит при большей энергии ни  со стороны пружинь 4.

После р да повторных ударов отскоки .прекращаютс  и продолжающеес  вращение пружины 4 приводит к росту сжимающего усили  на образце 14 до его разрушени . В процессе опыта фиксиру- ют число повторных ударов, их величину , скорость вращени  пружины 4, деформацию пружины 4 во врем  разру- щени  образца 14, диаграмму деформировани  образца и характер его разру- щени . Следующий опыт провод т при новой скорости вращени  пружины 4 и новой начальной деформации пружины 4 При этом получают новые значени  величин энергии гашени  повторных от- скоков, так как измен етс  скорость нарастани  энергии сопротивлени  пружины 4. Этим регулируютс  параметры энергии упругогр восстановлени  образца и измен етс  приток энергии при окончательном его разрушении.

При закреплении образца 14 в захвате 1 3 в энергию гащени  вносит вклад вес груза 10, который увеличивает при таком расположении образца 14 энергию разгона при повторных ударах Это позвол ет дополнительно регулировать параметры энергии упругого восстановлени  образца.

«

5

В стенде используетс  вита  цилиндрическа  пружина, характеристика которой подбираетс  из услови  обеспечени  разрушени  испытуемого образца.

Изобретение позвол ет выполн ть испытани  с регулируемой энергией гашени  повторных ударов и с окончательным разрушением образца после серии повторных ударов упругого восстановлени . Такие испытани  дают возможность исследовани  баланса.энергии разрушени  материалов при повторной реализации упругой энергии, что найдет применение в прогнозе объемов и характера разрушени  при обрушени х в горной механике.

Фор м у ла изобретени 

Стенд дл  ударных испытаний материалов , содержащий основание с вертикальными направл ющими, груз, уста новленный на направл ющих, наковальню , закрепленную на основании, захваты дл  образца и силовую пружину с регул тором усили  поджати , отличающий с  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей стенда путем регулировани  параметров упругого восстановлени  образца при повторных ударах, он снабжен приводом вращени  силовой пружины, при этом силова  пружина установлена вдоль направл клшх с возможностью вращени  вокруг своей оси, а груз вьтолнен с упором, контактиру- юш м с витками силовой пружины.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Стенд для ударных испытаний материалов, содержащий основание с вертикальными направляющими, груз, уста' новленный на направляющих, наковальню, закрепленную на основании, захвата для образца и силовую пружину с регулятором усилия поджатия, отличающий ся тем, что, с целью расширения технологических возможностей стенда путем регулирования параметров упругого восстановления образца при повторных ударах, он снабжен приводом вращения силовой пружины, при этом силовая пружина установлена вдоль направляющих с возможностью вращения вокруг своей оси, а груз выполнен с упором, контактирующим с витками силовой пружины.