SU1436001A1

SU1436001A1 - Installation for impact tests of materials

Info

Publication number: SU1436001A1
Application number: SU864156969A
Authority: SU
Inventors: Евгений Васильевич Лодус
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела
Priority date: 1986-12-02
Filing date: 1986-12-02
Publication date: 1988-11-07

Abstract

Изобретение относитс к испытательной технике. Цель изобретени - расширение технологических возможностей путем обеспечени возможности ударного разрушени сжатием образца, испытуемого материала, предварительно деформируемого ударньм раст жением и боковым обжатием. Дл этого устаThis invention relates to a testing technique. The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities by providing the possibility of impact destruction by compression of a sample, test material, previously deformed by shock stretching and lateral compression. For this mouth

Description

с:with:

4;.four;.

QAQA

(35(35

$аш$ ash

II

новка имеет два плунжера (П) 8 и 10, источник 17 газа с запорным краном 16, двухступеучатый-ЦИЛИНДР 4, П 8 меньшего диаметра - включает ограничитель хода 9. В меньшей полости 5 цилиндра 4 установлен П 8 и в ней выполнен канал 14 дл св зи с атмосферой . Полость 6 цилиндра 4 большего диаметра соединена с источником 17. Установка имеет захваты 11 и 2 дл образца 13 испытуемого материала, заThe pump has two plungers (П) 8 and 10, a gas source 17 with a shut-off valve 16, a two-stage cylinder CYLINDER 4, P 8 of a smaller diameter - includes a travel stop 9. In the smaller cavity 5 of the cylinder 4 is installed П 8 and it has a channel 14 for connection with the atmosphere. The cavity 6 of the cylinder 4 of larger diameter is connected to the source 17. The installation has clamps 11 and 2 for sample 13 of the test material,

крепленные на обращенных друг к другу торцах П 8 и 10. В канале 14 установлена заглутка 15, а в П 8 выполнен канал 18 дл соединени полостей 5 и 6. Давление на торцы образца 13 создаетс П 8 и 10, а на боковута его поверхность - газом. Оба эти режима используютс , когда разрушение массива в динаьшческом режиме происходит после резких приращений давлени газа . I з.п. ф-лы, I ил.fixed on facing ends of P 8 and 10. In channel 14, a plug 15 is installed, and in P 8 a channel 18 is made to connect cavities 5 and 6. Pressure on the ends of sample 13 is created by P 8 and 10, and on the sidewall its surface - gas. Both of these modes are used when the destruction of the array in the dynastic mode occurs after abrupt gas pressure increments. I zp f-ly, I ill.

1one

Изобретение относитс к испытательной технике, а именно к установкам дл ударных испытаний образцов матери алов, преимущественно горных пород, The invention relates to test equipment, namely, installations for the shock testing of samples of materials, mainly rocks,

Цель изобретени - расширеьше технологических возможностей установки путем обеспечени возможности ударного разрушени сжатием образца испытуемого материала, предварительно дефор мированного ударным раст жением и боковым обжатием.The purpose of the invention is to expand the technological capabilities of the installation by providing the possibility of impact destruction by compressing a sample of the test material previously deformed by impact stretching and lateral compression.

На чертеже представлена схема установки дл ударных испытаний материалов .The drawing shows a setup for shock testing of materials.

Установка содержит основание 1,, смонтированные на нем наковальню 2 и вертикальные направл ющие 3 с установленным в них сбрасываемым грузом, выполненным в виде двухступенчатого цилиндра 4 с полостью 5 меньшего диаметра и полостью 6 большего диаметра . На вертикальных направл ющих 3 закреплен механизм 7 подъема и фикса ции сбрасьшаемого груза, В полости 5 меньшего диаметра установлен плунжер В с ограничителем 9 ход а, а в полости 6 большего диаметра - плунжер 10, оди из торцов которого обращен в сторону наковальни 2. На обращенных друг к другу торцах плунжеров 8 и 10 закреплены соответственно захваты 11 и 12 дл образца 13 испытуемого материала,, В полости 5 меньшего диаметра дл св зи с атмосферой выполнен канал 14, в котором установлена заглушка 15, а полость 6 большего диаметра соединена через запорный кран 16 с источникомThe installation contains a base 1, an anvil 2 mounted on it, and vertical guides 3 with a drop weight installed in them, made in the form of a two-stage cylinder 4 with a cavity 5 of a smaller diameter and a cavity 6 of a larger diameter. On the vertical guides 3, a mechanism 7 for lifting and fixing the dump load is fixed. Plunger B with a 9-stroke restrictor a is installed in cavity 5 of a smaller diameter, and plunger 10 is installed in cavity 6 of a larger diameter, one of the ends of which faces the anvil 2. On facing each other, the ends of the plungers 8 and 10 are fixed respectively grips 11 and 12 for sample 13 of the test material. In the cavity 5 of a smaller diameter for communication with the atmosphere a channel 14 is made, in which the plug 15 is installed, and the cavity 6 of a larger diameter is connected through zap polar crane 16 to a source of

. .

р R

Q Q

00

5five

17 газа, закрепленным на вертикаль- ,ных направл ющих 3. В плунжере 8 малого диаметра выполнен канал 18 с заглушкой 19, соедин ющий полость 5 малого диаметра с полостью 6 большего диаметра.17 gas, mounted on vertical guides 3. In the small diameter plunger 8, a channel 18 is made with a plug 19 connecting the small diameter cavity 5 to the larger diameter cavity 6.

Установка работает следун)щим образом ,The installation works as follows,

Дл выполнени испытаний в режиме, ударного разрушени сжатием образца 13 испытуемого материала, предварительно деформированного ударньЕ-i раст жением с боковым ударным обжатием газовой средой, вывертывают заглушку 15 из канала 14 св зи полости 5 с атмосферой и завертывают заглушку 19 канала 18. Через кран 16 заполн ют полость б большего диаметра газом из источника 7, закрывают кран 16 и отсоедин ют источник 17 от цилиндра 4. Привод т в действие механизм 7 подъема и фиксации груза и сбрасывают цилиндр 4. При соударении плyIC cepa 10 с наковальней 2 плунжер 10 вдвигаетс в полость 6 цилиндра 4 и перемещает образец 13 с захватами 11 и 12 и плунжером 8 относительно цихшндра 4. При этом в полости 6 возникает давление заполн ющего ее газа и создаетс боковое обжатие образца 13 газовой средой . Дачлением газа плунжер В выталкиваетс в направлении движени и создаетс раст гивающа нагрузка на образце 13, К моменту касани ограничителем 9 хода торца полости 6 боковое обжатие и раст гивающа нагрузка на образце 13 имеют максимальныеIn order to carry out tests in the mode of impact destruction by compressing sample 13 of the test material pre-deformed by impact-i stretching with side impact compression by gaseous medium, plug 15 is removed from channel 14 of communication 5 of cavity 18 with atmosphere and screwed down plug 19 of channel 18. Through valve 16 the cavity of a larger diameter is filled with gas from the source 7, the valve 16 is closed and the source 17 is disconnected from the cylinder 4. The mechanism 7 for lifting and fixing the load is actuated and dropping the cylinder 4. When the plicecepa 10 collides with the anvil 2 pl The blender 10 is pushed into the cavity 6 of the cylinder 4 and moves the sample 13 with the grippers 11 and 12 and the plunger 8 relative to the cichndra 4. In this case, in the cavity 6 there is a pressure of the gas filling it and a lateral reduction of the sample 13 by the gas medium is created. By the gas supply, the plunger B is pushed out in the direction of motion and a tensile load is created on the sample 13. By the time the limiter 9 touches the tip of the cavity of the cavity 6, lateral reduction and tensile load on the sample 13 have maximum

значени , В момент срабатывани ограничител 9 хода плунжер 8 прекращает движение и происходит разрушегше образца 13 энергией падающего цилиндра 4, продолжающего перемещение относительно плунжера 10,values, At the time of the operation of the stroke limiter 9, the plunger 8 stops moving and the destruction of the sample 13 by the energy of the falling cylinder 4, which continues to move relative to the plunger 10, occurs,

Дл выполнени испытаний в режиме ударного разрушени сжатием образца 13, предварительно деформиро- ванного ударным всесторонним обжатием газовой средой, завертывают заглушку 15 и отвертывают заглушку 9, В остальном работа установки аналогична работе по предыдущему режиму. При перемещении плунжера 10 относительно цилиндра 4 в полост х 6 и 5 создаетс равное давление газовой среды, создающее всестороннее обжатие образца 13. После срабатывани ограничител 9 хода образец 13 разрушаетс окончательно сжимающей ударной нагрузкой.To perform tests in shock mode by compressing sample 13, previously deformed by shock all-round compression by gaseous medium, plug 15 is screwed and plug 9 is removed. Otherwise, the installation is similar to the previous mode. When the plunger 10 is moved relative to the cylinder 4 in the cavities 6 and 5, an equal pressure of the gaseous medium is created, which creates a comprehensive compression of the sample 13. After the stroke 9 stops, the sample 13 is destroyed by the final compressive shock load.

Измен положение ограничител 9 хода на плунжере 8, измен ют длину хода плунжера 8 до осевого разрушени образца. 13 сжатием и измен ют тем самым величины предварительного раст гивающего и обжимающего-усилий: с ростом хода плунжера 8 указанные усили возрастают. При выполнении первого режима торцы образца 13 зажаты в захватах 11 и 12 и боковому обжатию газом подвергаютс только боковые поверхности образца 13, Дл доступа газа к торцовым поверхност м образца 13 в захватах 11 и 12 высверливают отверсти , а образец 13 в захватах 11 и 12 зажимают по боковой поверхности При работе но втором режиме образец 13 в захватах 11 и 12 не зажимают, захваты 11 и 12 лишь центрируют положение образца 13 поэтому.обжатие образца 13 газом может быть всесторонним при открытых торцах образца т-ши боксзым при закрытых торцах образца, когда давление на торцы образца создаетс плунжерами 8 и lOj а на боковую поверхность образца - газом,By changing the position of the stroke limiter 9 on the plunger 8, the stroke length of the plunger 8 is changed to axially destroy the specimen. 13 by compression and thereby changing the values of the preliminary tensile and compressive forces: with increasing stroke of the plunger 8, the indicated forces increase. When performing the first mode, the ends of the sample 13 are clamped in the grips 11 and 12 and only the lateral surfaces of the sample 13 are subjected to lateral gas compression. To access the gas to the end surfaces of the sample 13, the holes 13 are drilled in the grips 11 and 12, and the sample 13 is clamped in the grips 11 and 12 On the lateral surface When operating in the second mode, sample 13 in grippers 11 and 12 is not clamped, grippers 11 and 12 only center the position of sample 13, therefore. Compression of sample 13 with gas can be comprehensive with sample ends open and t-shi box with closed ends of sample and the pressure on the ends of the specimen is created plungers 8 and lOj and the side surface of the sample - gas

В исходном положении плу5океры 8 и 10 в цилиндре 4 удерживаютс трением их уплотнительных колец 20 и 21 о стенки цилиндра 4. Силу удара регулируют высотой сброса щглиндра 4, так же, как и скорость нагр окени ,Дл повьшени мощности установки используют дополнительные грузы (не покаIn the initial position, the pluggers 8 and 10 in the cylinder 4 are held by friction of their sealing rings 20 and 21 against the walls of the cylinder 4. The impact force is controlled by the height of the discharge of the cylinder 4, as well as the heating rate. Additional weights are used to increase the power of the installation (

заны), прикрепл емые к гидроцилиндру 4,zany), attached to the hydraulic cylinder 4,

Технические преимт,тдества предлагаемой установки состо т в следующем. Установка имеет более широкие технологические возможности, чем известные установки ударного нагружени сбрасываемым грузом. Так, установка обеспечивает испытание при двух новых дл этих установок режимах - ударного разрушени сжатием после предварительного ударного нагружени раст - жением и боковым обжатием и ударного разрушени после предварительного всестороннего обжати , причем обжатие выполн етс в газовой среде без применени установок дл создани газового давлени . Оба эти режима имеют большой практический интерес в проблеме борьбы с горным 1 ударами и вне-, запными выбросами, когда разрушение массива в динамическом режиме происходит после резких.приращений давле- Ш1 газа.The technical advantages of the proposed installation are as follows. The plant has wider technological capabilities than the known shock load drop load installations. Thus, the installation provides a test with two new modes for these installations — impact collapse by compression after pre-impact tensile loading and lateral compression and impact destruction after preliminary all-round compression, and compression is performed in a gaseous environment without the use of installations for creating gas pressure. Both of these modes are of great practical interest in the problem of combating mountain 1 blows and out-of-order emissions, when the destruction of an array in a dynamic mode occurs after abrupt increments of pressure of gas G1.

30thirty

Формула и.зобретени Invention Formula

Claims

1, A percussion testing apparatus for materials containing a base, an anvil mounted thereon and

vertical guides with a drop-in load in the form of a 1 ШХ in the form of a cylinder with a plunger, one of the ends of which is facing the anvil, grips for a sample of the test material and a lifting mechanism and fixation of the load to be dropped, which is different that, in order to expand the technological capabilities of the installation by providing the possibility of impact destruction by compressing a sample of the test material previously deformed by impact stretching and lateral

crimped, it is equipped with an additional smaller diameter plunger with a travel stop and a gas source with a stopcock, the cylinder is two-stage, and the additional heat sink is installed in its smaller cavity, which has a channel for communication with the atmosphere, a larger cylinder cavity - pa connected to the source of gas, and sax514360016

wool for the sample of the test material — a plug installed in the channel of the laser is fixed on the ends of the plunger-cylinder with the atmosphere facing the connection of the cavity of smaller diameter and in the plunger

2. Installation pop. 1, distinguishing g of a smaller diameter, a channel is made for the fact that it is equipped with a connection between the cylinder cavities.