книги из ГПНТБ / Карташов Ю.М. Оборудование для исследования физико-механических свойств горных пород (патентный обзор) [сотрудникам НИИ, проектно-конструкторских и проектных институтов]

чатель 10 в гидроцилиндр 3, из которого она поступает в силовой цилиндр, нагружающий образец, например, растяги­ вающий нагрузкой. Таким образом, устройство обеспечива­ ет создание давлений в силовозбудителях машины. Коэф­ фициент устанавливается перед нагружением за счет изме­ нения соотношения плеч h1 и fiz гидроцилиндров. Для осуществления разгрузки образца необходимо замкнуть цепь источника питания переключателей 9 и 10,При срабатывании

давления в гидроцилиндре 3 усилием штока рычаг 4 отжи­

циональные давления в силовозбудителях машины. Отдельные предложения при совершенствовании испыта­

тельного оборудования направлены на расширение возмож­ ных режимов нагружения образцов. Установка для испыта­ ния плоских образцов [76] позволяет проводить испытания при знакопеременном и постоянном изгибах и кручении. Об­ разец 1 (рис. 11, в) закрепляется в захватах 2 и 3. Настра­ ивается необходимая величина эксцентриситета механизма 4

повышенных уровнях напряжений. Для этого в машине, со­ держащей магнитострикционный вибратор и устройство для статического нагружения образца, имеется второй вибратор, взаимодействующий со вторым концом образца, включенный параллельно и установленный соосно с первым.

Для уменьшения осевых усилий в образце при испытании на устзлостность знакопеременным чистым изгибом приме­ няется способ [77], при котором серповидные захваты ис-

40

питательной машины располагаются так, чтобы ось каждо­ го захвата соответственно была удалена от соответствую­

щественным недостатком, так как длительность испытаний одного образца может быть довольно большой: от несколь­ ких часов до нескольких суток. Поэтому с целью одновре­ менного испытания нескольких образцов разработаны маши­

и аппаратуры проведения усталостных испытаний различных материалов, можно отметить способ испытаний материала на усталостность с применением тензодатчиков сопротивле­ ния, наклеиваемых на образец [80]. Изменение свойств ма­ териала при усталостных испытаниях определяется по из­ менению сопротивления тензодатчика и "температурного* ко­ эффициента материала. Можно отметить также предложен­ ные гидравлический вибратор колебаний для испытательных

материала и других параметров. Испытания проводятся при частоте, равной собственной частоте колебаний образца. Са­

круговом изгибе [83] содержит захваты для крепления об­ разца и электромагнитный возбудитель колебаний с враща­ ющимсяи магнитным полем, который связан с одним из за ­ хватов. Для расширения диапазона частот испытания и возможности программирования частоты имеется регулируе­ мый по скорости привод вращения, связанный с другим за ­ хватом. Предложены также устройства для динамических

41

менных напряжений с различными коэффициентами асимме­

В некоторых случаях (испытания образцов пород при слож­ ном напряженном состоянии с различным режимом нагру­

РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ НАГРУЖЕНИЯ ИЛИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ОБРАЗЦОВ

И СТАБИЛИЗАЦИЯ НАГРУЗКИ

нам и позволяющие сохранять постоянную скорость нагру­ жения в течение всего цикла испытаний, плавно изменять в случае необходимости скорость нагружения в широких пре­

Предложена установка для испытания образцов при сло­ жном напряженном состоянии [86] с устройством для авто­

42

осевой силой, крутящим моментом и внутренним давлением и устройства для автоматического и программного управле­ ния нагрузками. Устройство 5 выполнено в виде двух само-

гидросистемы, и давление в устройстве 5 устанавливается редукционным 18, а в устройстве 4 - переливными клапа­ нами, При простом нагружении давление в цепи устройства

43

Устройство для автоматического задания и поддержания давления [89] содержит поршневой манометр, дополнитель­ ная подпоршневая полость которого соединена с демпфером. Рабочая полость манометра соединена с электромагнитными дроссельными клапанами, управляемыми дифференциальным емкостным датчиком. Устройство снабжено также релейно­

ния. Основными элементами автоматики являются электрон­ но-релейно-контактная схема, программное устройство, под­ ключенное к задатчику давления, магнитоэлектрический си­ ловой компенсатор, емкостные датчики и преобразовательусилитель.

Серийноизготавливаемыеиспытательные машины, как пра­ вило, снабжены устройствами для регистрации диаграммы ""нагрузка-деформация'. Недостатками таких устройств яв­

машинах не позволяет осуществлять измерение деформаций многих горных пород.

В устройстве [91] сделана попытка исключить вышеука­ занные недостатки. Под действием приложенной нагрузки образец 1 (рис. 13, а) деформируется, увеличивается рас­ стояние между точками крепления экстензометра 2 ,сердеч­ ник дифференциально-трансформаторного датчика 3 пере­ мешается относительно катушки датчика пропорционально деформации образца, т .е . изменяется индуктивность дат­ чика деформации и нарушается баланс моста следящей си­ стемы. Напряжение разбаланса поступает в усилитель 4, с выхода которого усиленный сигнал разбаланса подается на электродвигатель б, который через редуктор 6 и электро­ магнитную муфту 7 вращает барабан 8. При вращении ба­ рабана с синхронно вращающимся следящим кулачком 9 по­ ворачивается рычаг 10, на малом плече которого шарнирнс

46

закреплен сердечник дифференциально-трансформаторного датчика 11 обратной связи. Так как профиль следящего ку­ лачка выполнен по спирали Архимеда, то угол поворота ры­ чага пропорционален углу поворота барабана. При повороте

чика обратной связи изменяется до тех пор, пока индукти­ вности датчиков деформации и обратной связи будут равны. Таким образом, осуществляются снятие и регистрация де­ формации образца в упругой области в большом масштабе

47

Процесс исследования микроструктуры образца при его деформировании автоматизирован в устройстве [93], содер­

3 и штока 4, а механизм перемещения - из зубчатого сек­ тора 5 и штока 6, кинематически связанного с нагружаю щим механизмом передаточным устройством 7, обеспечива­ ющим линейное перемещение объектива, равное линейному перемещению нажимного элемента. Образец 8 на опорах 9 нагружается нажимным элементом, перемещаемым при вра­ щении лимба 10. При этом передаточное устройство обес­

изменении заданного уровня деформации нагружаемого об­

49