SU1525548A1

SU1525548A1 - Installation for deformation of specimens of materials

Info

Publication number: SU1525548A1
Application number: SU884430078A
Authority: SU
Inventors: Евгений Васильевич Лодус
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела
Priority date: 1988-04-25
Filing date: 1988-04-25
Publication date: 1989-11-30

Abstract

Изобретение относитс к установкам дл исследовани деформационных свойств образцов различных материалов при их циклическом нагружении и позвол ет расширить функциональные возможности за счет циклического возбуждени волн деформации не только с посто нной, но и с переменной амплитудой на разных участках образца. На станине 1 размещены пассивные захваты 2, 3, 4, активные захваты 6 дл образца 5, механизм нагружени , включающий груз 7, упругий стержень 8, механизм 9 циклического смещени груза. Активные захваты 6 установлены с возможностью осевого смещени . Упругий стержень 8 и образец 5 размещены в отверсти х 11, 10 в захватах. При срыве конца стержн 8 с грузом 7 с упора возникают затухающие колебани деформации изгиба образца 5 с неравными на разных его участках амплитудами деформации. Механизм 13 и груз 12 возбуждают волны деформации с противоположного конца образца. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.The invention relates to installations for studying the deformation properties of samples of various materials under their cyclic loading and allows for expanding the functionality by cyclically exciting deformation waves not only with constant but also with variable amplitude in different parts of the sample. On the base 1, passive grippers 2, 3, 4 are placed, active grippers 6 for sample 5, loading mechanism, including load 7, elastic rod 8, mechanism 9 of cyclic load displacement. The active grippers 6 are installed with the possibility of axial displacement. The elastic rod 8 and the sample 5 are placed in the holes 11, 10 in the grippers. When the end of the rod 8 is loaded with the load 7 from the stop, damped oscillations of the bending strain of the sample 5 with unequal amplitudes of the deformation occur. The mechanism 13 and the load 12 excite the deformation waves from the opposite end of the sample. 1 hp ff, 1 ill.

Description

Изобретение относится к установкам для исследования деформационных, свойств образцов различных материалов при их циклическом нагружении.The invention relates to installations for the study of deformation, properties of samples of various materials during their cyclic loading.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет циклического возбуждения волн деформации не только с постоянной, но и с переменной амплитудой на разных участках образца.The purpose of the invention is the expansion of functionality due to the cyclic excitation of deformation waves not only with constant but also with variable amplitude in different parts of the sample.

На чертеже представлена установка, общий вид.The drawing shows the installation, General view.

Установка содержит станину 1, размещенные на ней пассивные захваты 2, 3 и 4 для образца 5, активные захваты 6 и механизм нагружения, включающий груз 7, гибкий стержень 8, связывающий груз 7 с активными захватами 6, и механизм 9 смещения груза.The installation comprises a frame 1, passive grippers 2, 3 and 4 placed on it for sample 5, active grippers 6 and a loading mechanism, including a load 7, a flexible rod 8, connecting the load 7 with the active grippers 6, and a load displacement mechanism 9.

Механизм 9 смещения груза выполнен циклическим. Захваты 2 - 4 и 6 выполнены в виде параллельных опор с двумя отверстиями 10 и 11 в каждой, одно из которых (10) предназначено для размещения образца 5, другое (11) ^_для размещения стержня 8. Активные захваты 6 установлены между пассивными захватами 2, 3 и 4 с возможностью смещения в направлении, перпендикулярном осям отверстий 10 и 11. Груз 7 закреплен на консольном конце стержня 8 »The mechanism 9 of the displacement of the cargo is made cyclic. The grippers 2 - 4 and 6 are made in the form of parallel supports with two holes 10 and 11 in each, one of which (10) is designed to accommodate the sample 5, the other (11) ^_ to accommodate the rod 8. Active grippers 6 are installed between the passive grippers 2 , 3 and 4 with the possibility of displacement in the direction perpendicular to the axis of the holes 10 and 11. The load 7 is fixed on the cantilever end of the rod 8 "

Установка снабжена вторым грузомThe unit is equipped with a second load

12, закрепленным на втором конце стержня 8, и механизмом циклического смещения груза 12.12, mounted on the second end of the rod 8, and the mechanism of the cyclic displacement of the load 12.

Механизмы циклического смещения груза выполнены в виде упоров 9 иThe mechanisms of the cyclic displacement of the cargo are made in the form of stops 9 and

13, закрепленных на цепях 14 с двумя звездочками 15, одна из которых связана с приводом 16. Подвижные части захватов 6 установлены в направляющих 17, края отверстий расточены и обеспечивают свободный изгиб стержня 8 и образца 5 относительно осей опор.13, mounted on chains 14 with two sprockets 15, one of which is connected to the drive 16. The movable parts of the grippers 6 are installed in the guides 17, the edges of the holes are bored and provide free bending of the rod 8 and the sample 5 relative to the axis of the supports.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Включают привод 16 и посредством звездочек 15 приводят в движение цепи 14 о Упоры 9 и 13 поочередно смещают консольные концы упругого стержня 8 вместе с грузами 7 и 12. При смещении конца стержня 8 с грузом 7 происходит его прогиб между пассивными захватами 3 и 4 вниз (по чертежу) и вверх между захватами 2 и 3. Это приводит к соответствующим смещениям активны?; захватов 6 и к деформации образца 5, причем деформация образца на участке между захватами 3 и .4 больше, чем между захватами 2 и 3. При срыве конца стержня с упора 9 груз 7 создает колебательные движения конца стержня, что вызывает знакопеременные затухающие волны деформации на участках образца. Затем во взаимодействие со стержнем вступает упор 13 с аналогичным результатом, но с большей деформацией на образце между захватами 2 и 3. С ростом числа нагружений изменяется жесткость образца на участках, что приводит к изменению соотношений амплитуд волн деформации на участках. Изменяются и упругие демпфирующие свойства материала образца, зоны неупругих деформаций охватывают все большую часть длины образца. Испытания заканчиваются разрешением или получением нужных деформационных характеристик материала образца.The drive 16 is turned on and the chain 14 is driven by means of the sprockets 15. The stops 9 and 13 alternately shift the cantilever ends of the elastic rod 8 together with the weights 7 and 12. When the end of the rod 8 is shifted with the load 7, it bends down between the passive grippers 3 and 4 ( according to the drawing) and up between grabs 2 and 3. Does this lead to corresponding displacements being active ?; grips 6 and deformation of the sample 5, and the deformation of the sample in the area between the grippers 3 and .4 more than between the grippers 2 and 3. When the end of the rod breaks off from the stop 9, the load 7 creates oscillatory movements of the rod end, which causes alternating decaying waves of deformation on sections of the sample. Then, the stop 13 interacts with the rod with a similar result, but with greater deformation on the sample between the grippers 2 and 3. With an increase in the number of loads, the stiffness of the sample in the sections changes, which leads to a change in the ratio of the amplitudes of the deformation waves in the sections. The elastic damping properties of the sample material also change; zones of inelastic deformations cover an increasingly large part of the length of the sample. Tests end with resolution or obtaining the desired deformation characteristics of the sample material.

В ходе опыта регистрируют величины, деформаций каждого участка образца (с помощью типовых тензодатчиков или других измерителей) и нагрузки изгиба участков образца (с помощью типовых силомеров, установленных на контакте захватов с образцами). Анализ этих данных позволяет воспроизвести картину развития деформаций с ростом числа нагружений, изменение прочих характеристик материала образца при исследуемом виде нагружения.In the course of the experiment, the values of the deformations of each section of the sample (using standard strain gauges or other meters) and the bending load of the sections of the sample (using standard force meters installed at the contact of the grippers with the samples) are recorded. An analysis of these data allows us to reproduce the picture of the development of deformations with an increase in the number of loads, a change in the other characteristics of the sample material under the studied type of loading.

Число участков нагружения определяется задачами испытаний и регулируется количеством пар захватов, размещаемых на станине о При необходимости установка используется для испытания нескольких взаимодействующих образцов, для чего в захватах выполняется соответствующее количество отверстий 10 для размещения дополнительных образцов^ нагружаемых совместно. Это отражает работу слоистого силового элемента, например слоистого массива, многослойной затяжки крепи»The number of loading sections is determined by the test tasks and is regulated by the number of gripper pairs placed on the bed о If necessary, the installation is used to test several interacting samples, for which the corresponding number of holes 10 is made in the grippers to accommodate additional samples loaded together. This reflects the work of a layered power element, such as a layered array, multi-layer tightening of the lining

Claims

Claim

1. Installation for deformation of samples of materials, containing the frame, placed on it through one passive and active grips, designed to be installed along the axis of the sample and the loading mechanism, including the load and its displacement mechanism, which means that, in order to , expanding the functionality by cyclic excitation of deformation waves not only with constant but also with variable amplitude in different parts of the sample, it is equipped with an elastic rod, in each grip there are two through holes with parallel nye axis, one iq of which is intended for the passage of sample, and after another passes the elastic rod, active grippers movably mounted in the plane of the axes of holes perpendicular to them, is mounted at one end of the rod and the displacement of the load mechanism is a mechanism for cyclic displacement.

2. Installation according to π.1, characterized in that it is provided with a second load fixed on the other end of the elastic rod, and a mechanism for its cyclic displacement.