Файл: Карташов Ю.М. Оборудование для исследования физико-механических свойств горных пород (патентный обзор) [сотрудникам НИИ, проектно-конструкторских и проектных институтов].pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.07.2024

Просмотров: 79

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

•р»

Рис. 16

58

подшипниках, В центре траверсной плиты верхнего захвата установлен центрирующий узел с расположенными один над другим поворотными эксцентриками.

Для предотвращения выскальзывания образца из захва­

тов разработано зажимное устройство [Юб] , которое

снаб­

жено дополнительным зажимом с механизмом

для

созда­

ния натяжения на участке образца между основным

и до­

полнительным зажимами.

 

 

Специальный профиль зажимного устройства

[Ю7]

име­

ет центральное круглое сечение и удлиненный хвостовик, а

концевая час1*ь образца

- поперечное сечение,

В

машине*

для испытания образцов

на разрыв

[108] губки, захватыва­

ющие концевую часть образца, закрываются

специальным

нажимным устройством,

управляемым особым пультом. Это

обеспечивает надежное

закрепление

испытываемых

образ­

цов.

 

 

 

 

Применение трубчатых образцов

создает в

них

объем­

ное напряженное состояние.

Устройство, центрирующее образец к машйне, для испы­ тания на растяжение [109] содержит тягу 1 (рис. 16, а ), укрепленную в траверсе машины. В нижней части траверсы выполнены направляющие, по которым перемещается карет­ ка-держатель 2 образца. Тяга и каретка взаимодействуют при помощи шарика 3, расположенного между подпятником 4 и шаровой опорой 5, которая скреплена с тягой штифта­ ми 6. Нагрузка через шарик и подпятник передается от тя­ ги к каретке, а от нее - к испытываемому образцу 7. Для перемещения каретки в одном из направлений в плоскости перпендикулярно линии действия нагружающего усилия слу­

жат регулировочные винты 8, а для передачи

крутящего

момента каретки - винты 9. Для дополнительного

переме­

щения каретки применены винты 10, позволяющие

переме­

щать каретку в направлении, перпендикулярном

первона­

чальному ее перемещению. Конструкция устройства

позво­

ляет производить испытания совместно на растяжение

и

кручение, а при необходимости и с наложением

внутренне­

го давления.

 

 

 

 

Устройство для испытания материалов на сжатие-растя­

жение

[ПО] выполнено в виде приставки к

универсальным

испытательным прессам и позволяет испытывать

трубчатые

образцы

как на сжатие, так и на растяжение

с

внутренним

59

давлением в образце* Основные элементы устройства - ци­ линдр 1 (рис. 16,6) и поршень 2, соединенный последова­ тельно с образцом 3. В поршне имеется отверстие 4, через которое подается рабочая жидкость во внутреннюю полость образца.

Для устранения вредных

напряжений,

возникающих при

испытаниях балок на изгиб,

предложено

устройство

[ill] ,

которое содержит жесткую плиту 1

(рис. 16, в), .

опорное

приспособление, состоящее

из двух

отдельных идентичных

частей в виде оснований 2 и шарнирно связанных с ним пят 3. Каждая часть имеет клинья 4 и винты 5, предназначен­ ные для регулировки пяты 3 по высоте, что позволяет уст­ ранить вредные напряжения в балке 6 при заделке* Каж ­ дая пята регулируется до полного соприкосновения опорной поверхности с балкой. Затем накладывается жесткая плита, распределяющая нагрузки на балку и препятствующая про­ гибанию ее между опорами от момента в заделке.

Для испытания тонколистовых хматерналов на сжатие разработано приспособление [112], в корпусе 1 (рйс.16,.г) которого смонтированы опоры 2 и 3 для вертикально уста­ навливаемого образца 4. Последний находится между жест­ кими вкладышами 5, 6, ограничивающими его боковые прогибы

при испытании. Между вкладышем 6 и корпусом

расположен

упругий элемент 7, воздействующий

на

этот

вкладыш.

Жесткость упругого элемента (с наклеенным на него

тен­

зодатчиком) подбирается с таким расчетом,

чтобы при на­

дежном обеспечении устойчивости образца величина

силы

трения была минимальной. При нагружении образца

сжи­

мающими силами запись деформации осуществляется с по­

мощью стержней 8, устанавливаемых на опорах 2 и- 3,

и

какого-либо датчика перемещений 9.

 

Для некоторых специальных испытаний (например,

для

определения прочности сцепления цилиндра с охватывающим его кольцом) необходимо несоосное расположение захватов. В предложенной машине [113] пассивный захват располо­

жен

перпендикулярно

активному и выполнен в виде

цент­

ров,

установленных с

возможностью поворота вокруг

своей

оси. При определенном расположении захватов значительно уменьшаются осевые усилия в образце.

60

СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Широкое распространение в конструкциях гидравличес­ ких испытательных машин получили торсионные силоизмерители, состоящие из гидравлического силоизмерительного цилиндра с плунжером, который соединен с рабочим цилин­

дром испытательной машины, и упругого элемента

круче­

ния -

торсиона.

 

 

 

 

 

 

 

 

Динамометрическое

устройство с переключателем

диа­

пазонов измерений

 

[114], предназначенное

для

статических

машин с

гидравлическим

 

 

 

 

приводом, содержит стер­

7

 

 

 

жневой торсионный

эле­

 

 

 

 

мент,

который

скручива­

 

 

 

 

ется

измеряемой

 

 

силой,

 

 

 

 

передаваемой через

 

ры­

 

 

 

 

чаг* Мерой силы является

 

 

 

 

угол

скручивания торсион­

 

 

 

 

ного элемента, определяе­

 

 

 

 

мый специальным

устрой­

 

 

 

 

ством. Для передачи

на

 

 

 

 

торсионный элемент

изме­

 

 

 

 

рительного

крутящего

мо­

 

 

 

 

мента, одинакового

 

для

 

 

 

 

всех

диапазонов

 

измере­

 

 

 

 

ний, служат

несколько

 

 

 

 

раздельных рабочих цилин­

 

 

 

 

дров

с различной

 

пло­

 

 

 

 

щадью сечения

поршней,

 

 

 

 

поочередно

нагружаемых

 

 

 

 

давлением

сжатой

среды.

 

 

 

 

Эти цилиндры через

пор­

 

 

 

 

шневые штоки

воздейст­

 

 

 

 

вуют на рычаг на различных расстояниях

от

торсионного

элемента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В испытательных

машинах с программным

управлением

часто применяются силоизмерительные устройства

с

дат­

чиками сопротивлений.

Машина для циклических

испытаний

[П5] имеет электромеханическое и нагружающее устройст­

ва, указывающий и регистрирующий приборы и

силоизмери­

тельное устройство. Нагружающее устройство 1

(рис. 17)

61

через активный захват 2 нагружает испытываемый

образец

3, другим концом закреплен в пассивном захвате 4.

 

Реак­

ция образца через пассивный захват передается на

силоиз­

мерительное устройство 5, присоединенное к траверсе

6

станины 7. Сигнал датчиков сопротивления, размещенных на упругих элементах силоизмерительного устройств^, переда­ ется на указывающий 8 и регистрирующий 9 приборы. Сило­

измерительное устройство может быть выполнено

в

виде

нескольких рам, объединенных в группы.

 

 

Пневматическая система прибора

[l 1б] , предназначенно­

го для определения нагрузок на прессе путем

измерения

удлинения его станины, работает на

сжатом воздухе.

Вы­

ход воздуха регулируется элементом, соединенным со ста­

ниной пресса у кривошипного вала. Удлинение

станины при­

водит к смещению этого элемента, что вызывает

измене­

ние давления в пневматической системе. При

изменениях

давления срабатывают устройства для подачи

 

световых

сигналов, информирующих об изменениях давления

в пнев­

матической системе.

 

 

З А К Л Ю Ч Е Н И Е

 

 

Анализ патентных материалов показывает, что

вопросам

усовершенствования испытательного оборудования и разра­

ботки новых технических решений в этой

области уделяет­

ся большое внимание как в СССР, так и

за рубежом.

Основное внимание при разработке оборудования

для

статических испытаний обращается на сокращение

габари­

тов испытательных машин, повышение рабочего усилия, уп­ рощения конструкций и повышение точности испытаний. Не­ которые конструктивные разработки могут оказаться полез­ ными при создании портативных лабораторных приборов и малогабаритных шахтных нагружающих устройств высокого

давления.

 

 

Для динамических

испытаний горных пород с

ударным

приложением нагрузки

разработаны новые конструктивные

схемы, характеризующиеся расширением диапазона

скорос­

тей нагружения, повышением надежности и точности испы­ таний; (особенно при объемных испытаниях). Усовершенство­ вание аппаратуры для усталостных испытаний идет * в на­

62

Смотрите также файлы