SU1603224A1

SU1603224A1 - Installation for testing specimens in flat stressed state

Info

Publication number: SU1603224A1
Application number: SU884610486A
Authority: SU
Inventors: Евгений Васильевич Лодус
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1988-11-30
Publication date: 1990-10-30

Abstract

Изобретение относитс к средствам испытаний образцов материалов при сложном нагружении. Целью изобретени вл етс приближение условий испытаний к реальным услови м смещени слоев горных пород путем воспроизведени не только механических, но и неравномерно распределенных тепловых нагрузок. Установка содержит корпус 1 с захватами 2 и 3 дл образца 4 и контробразца 5, механизм 6 смещени контробразца, опорные площадки 7, силовые штоки 8, привод 10 вращени штоков, фрикционные диски 11, установленные в месте контакта торцов штоков с опорными площадками. При испытани х механическое нагружение образца осуществл ют смещением относительно него контробразца 5 и передачей усилий от штоков 8 через опорные площадки 7. Неравномерно распределенные тепловые нагрузки воспроизвод т трением фрикционных дисков о площадки 7 за счет изменени скорости вращени и усилий штоков 8. 1 ил.The invention relates to means of testing samples of materials under complex loading. The aim of the invention is to approximate test conditions to real conditions of displacement of the rock layers by reproducing not only mechanical, but also unevenly distributed thermal loads. The installation includes a housing 1 with grippers 2 and 3 for sample 4 and counterpiece 5, mechanism 6 for displacement of counterpiece, support platforms 7, power rods 8, drive 10 for rotation of the rods, friction discs 11 installed at the site of contact of the ends of the rods with support sites. During testing, mechanical loading of the sample is carried out by displacing the counterpiece 5 and transferring forces from the rods 8 through the supporting pads 7. Unevenly distributed thermal loads are reproduced by friction of the friction disks about the pads 7 by changing the rotation speed and the efforts of the rods 8. 1 Il.

Description

Изобретение относится к средствам испытаний образцов материалов при сложном нагружении.The invention relates to means for testing samples of materials under complex loading.

Целью изобретения является приближение условий испытаний к реальным условиям смещения слоев горных пород путем воспроизведения не только механических, но и неравномерно распределенных тепловых нагрузок.The aim of the invention is to bring the test conditions closer to the actual conditions of displacement of the rock layers by reproducing not only mechanical, but also unevenly distributed thermal loads.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемой установки.The drawing shows a schematic diagram of the proposed installation.

Установка содержит корпус 1, установленные в нем захваты 2 и 3 соответственно для образца 4 и контробразца 5, связанные с захватами механизм 6 смещения и нагружающий механизм, включающий опорные площадки 7 для размещения на поверхности образца 4, штоки 8, средства 9 нагружения штоков. Установка снабжена приводом 10 вращения штоков, фрикцион; ными дисками 11, закрепленными на торцах штоков и контактирующими с площадками 7, выполненными из теплопроводного материала. Средство нагружения штоков выполнено в виде винтов 9 с пружинами 12. Привод вращения штоков выполнен в виде двигателя 10, связанного с шестернями 13, на которых установлены штоки с возможностью вращения и осевого перемещения. Механизм смещения выполнен в виде реверсивной лебедки 6, соединенной посредством тяг 14 и системы блоков 15 с захватом 3 в виде каретки. Усилия смещения регистрируют динамометрами 16 или по величине крутящего момента на валу лебедки. Между пружинами 12 и штоками 8 установлены опорные подшипники 17.The installation comprises a housing 1, grippers 2 and 3 installed therein for sample 4 and counter-sample 5, associated with the grippers, an offset mechanism 6 and a loading mechanism, including supporting platforms 7 for placement on the surface of the sample 4, rods 8, rod loading means 9. The installation is equipped with a drive 10 of the rotation of the rods, friction; disks 11 mounted on the ends of the rods and in contact with the pads 7 made of heat-conducting material. The tool for loading the rods is made in the form of screws 9 with springs 12. The drive for rotating the rods is made in the form of an engine 10 connected to gears 13, on which the rods are mounted with the possibility of rotation and axial movement. The biasing mechanism is made in the form of a reversing winch 6 connected by rods 14 and a system of blocks 15 with a gripper 3 in the form of a carriage. The bias force is recorded by dynamometers 16 or by the magnitude of the torque on the winch shaft. Between the springs 12 and the rods 8 mounted thrust bearings 17.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Вращением винтов 9 поджимают через пружины 12 штоки 8 к площадкам 7 с заданными усилиями. Включают лебедку 6 и перемещают посредством тяги 14 захват 3 с контробразцом 5 вдоль поверхности образца 4. Динамометрами 16 регистрируют изменение усилия смещения синхронно с величиной пути перемещения и по этим данным определяют работу взаимного смещения при заданном распределении усилия под5 жатия. Испытания проводят при различных уровнях усилия поджатия и различном распределении усилий поджатия по длине образца.By rotating the screws 9, the rods 8 are pressed through the springs 12 to the platforms 7 with predetermined forces. The winch 6 is turned on and the gripper 3 with counter sample 5 is moved by means of the thrust 14 along the surface of the sample 4. Dynamometers 16 record the change in the bias force synchronously with the magnitude of the travel path and from this data determine the mutual bias operation for a given distribution of the clamping force 5. The tests are carried out at different levels of preload force and a different distribution of preload forces along the length of the sample.

При испытаниях с воспроизведением тепловых нагрузок включают привод 10 и через ¹⁰ шестерни 13 вращают штоки 8 с фрикционными дисками 11. Трением между фрикционными дисками 11 и опорными площадками 7 повышают температуру образца 4. Распределение температуры по длине образ15 ца в направлении смещения контробразца задают соотношением диаметров шестерен 13 и усилием поджатия штока и фрикционного диска к опорной площадке.In tests with reproduction of thermal loads, the drive 10 is turned on and the rods 8 with friction discs 11 are rotated through ¹⁰ gears 13. The temperature of the specimen 4 is increased by friction between the friction discs 11 and the supporting pads 7. 13 and the force of pressing the rod and the friction disk to the supporting platform.

Параметры испытаний задают в соответствии с реальными условиями смещения горных пород.Test parameters are set in accordance with the actual conditions of displacement of rocks.

Claims

Claim

Installation for testing specimens at 25 flat stress state, comprising a housing, two grippers for specimen and counter-sample installed in it, counter-sample gripping displacement mechanism, rods with specimen loading means, bearing pads according to the number of rods, designed 30 to be placed on the surface of the specimen with contact with ends of the rods, characterized in that, in order to approximate the test conditions to the actual conditions of displacement of the rock layers by reproducing not only mechanical, but also uneven distribution divided heat loads, it is provided with rotation drive rods and fixed at the ends of rods friction discs, and the supporting pad made of thermally conductive material.