Центробежная установка для испытаний образцов
Изобретение относится к технике испытаний различных материалов на ползучесть и длительную прочность в условиях одноосного напряженного состояния. Установка имеет широкие технологические возможности за счет регулирования интенсивности и знака изменения нагрузки с рбстом деформации ползучести образца при длительных испытаниях. Для этого усилие на И ню 3 8 6 S / И 1/ I 1 14 образцах создается суммой усилий от центробежной силы и давления среды. Источник давления среды (НДС) в виде двигателя 13 и насоса 14 установлен в корпусе 1. На валу 2 привода 3 вращения закреплены с возможностью изменения расстояния от оси вала 2 корпуса двух соосно расположенных цилиндров (Ц) 11. Полости Ц 11 соединены с ИДС. Нагружаюпшй механизм имеет пару грузов в виде поршней (П) 10, установленных в Ц 11 и перемещакнцихся по тягам 9. При вращении П 10 за счет центробежных сил на образцах 6 и 7 создаются различные нагрузки, .под действием которых развиваются деформации ползучести, приводящие к Смещению П 10 и изменению усилий на образцах. С ростом деформации увеличивается радиус вращения П 10. Изменяя положение П 10 на тяге и расстояния ЦП от оси вала 2, вращения получают различную интенсиность и знак изменения нагрузки на образцах 2 ил. 5 1 (Л ю tc .Фиг.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 6 01 N 3/08
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТ0РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 3800007/22-03 (22) 08.10.84 (46) 23.04.86. Бюл. Р 15 (71) Всесоюзный ордена Трудового
Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.В.Лодус (53) 620.172 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 1040380 кл. G 01 N 3/22, 1982. (54) ЦЕНТРОБЕЖНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ (57) Изобретение относится к технике испытаний различных материалов на ползучесть и длительную прочность в условиях одноосного напряженного состояния. Установка имеет широкие технологические возможности за счет регулирования интенсивности и знака изменения нагрузки с ростом деформации ползучести образца при длительных испытаниях. Для этого усилие- на образцах создается суммой усилий от центробежной силы и давления среды.
Источник давления среды (ИДС) в виде двигателя 13 и насоса 14 установлен в корпусе 1. На валу 2 привода 3 вращения закреплены с возможностью изменения расстояния от оси вала 2 корпуса двух соосно расположенных цилиндров (Ц) 11. Полости Ц 11 соединены с ИДС. Нагружающий механизм имеет пару грузов в виде поршней (П)
10, установленных в Ц 11 и перемещающихся по тягам 9. При вращении П 10 за счет центробежных сил на образцах
6 и 7 создаются различные нагрузки,,под действием которых развиваются деформации ползучести, приводящие к смещению П 10 и изменению усилий на образцах. С ростом деформации увеличивается радиус вращения П 10. Изменяя положение П 1О на тяге и расстояния Ц11от оси вала 2, вращения по лучают различную интенсиность и знак изменения нагрузки на образцах 2 ил.
1 l2
Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности к устройствам для испытаний образцов различных материалов на ползучесть и длительную прочность в условиях одноосного напряженного состояния.
Цель изобретения — расширение технологических возможностей установки путем регулирования интенсивности и знака изменения. нагрузки с ростом деформации ползучести образца при длительных испытаниях.
На фиг. 1 показана схема центробежной установки для испытаний одновременно двух образцов на фиг.2а, б — графики изменения усилий при росте деформаций ползучести для каждого иэ образцов.
Установка содержит корпус 1, размещенный в НрМ вертикальный вал. 2, связанный с двигателем 3 через редуктор 4, захват 5 для крепления образцов 6 и 7, соединенный с валом 2., захваты 8, соединенные тягами 9 с грузами, выполненными в виде поршней
10, установленных в цилиндрах 11, закрепленных соосно друг другу на валу 2 посредством направляющих 12, источник давления среды (жндкости или газа) в виде двигателя 13 и насоса 14, соединенного с надпоршневыми полостями цилиндров 11. Положение поршней 10 на тягах 9 и цилиндров 11 на направляющих 12 регулируется с помощью зажимов 15. Для балансировки установки предусмотрены грузы 16, установленные на направляющих 12.
Распределение нагрузки P от деформаций полэучести И показано на фиг.2 а, б . соответственно для образцов би7.
Устайовка работает следующим образом.
Включают двигатель 14 насоса 13 и подают рабочую среду в надпоршневые полости цилиндров 11. Давление рабочей среды создает через поршень 10 и тягу 9 растягивающие усилия на образцах 6 и 7, величины которых отменены на графиках (фиг. 2) точками А. Затем разъединяют систему подачи рабочей среды с полостями цилиндров 11. Включавт двигатель 3 и через редуктор 4 вращают вал 2,доводя скорость его вращения до заданной
При вращении грузов-поршней 10 за счет центробежных сил на образцах создаются нагрузки, обозначенные на
26126 2 графиках точками Б, причем нагрузка на образце 7 выше, чем на образце
6, поскольку груз-поршень 10, соединенный с образцом 7, имеет больший начальный радиус вращения. Общая нагрузка на каждом образце к моменту достижения заданной скорости вращения вала 2 является суммой нагрузок
I от давления среды и центробежных сил
10 и обозначена на графиках точками В.
Под действием нагрузки на образцах
6 и 7 развиваются деформации ползучести аВ, приводящие к смещению грузов-поршней 10 и к изменению усилий
15 на образцах. Так, изменение усилия вследствие падения давления в рабочей среде из-за смещения груэовпоршней 10 происходит по линиям (фиг. 2), при этом начальный надпоршневой объем цилиндра 11 образца 6 меньше, чем таковой объем цилиндра образца 7, поэтому при равных начальных давлениях интенсивность снижения . давления с увеличением деформаций
25 а(в цилиндре 11 образца 6 вьппе,чем в цилиндре образца 7. С ростом деформаций образцов увеличивается радиус вращения грузов-поршней 10, что приводит к увеличению создаваемых ими усилий по линии Ы. Поскольку начальный радиус вращения груза образца 6 меньше, чем начальный радиус вращения груза образца 7, то равные абсолютные приращения, радиуса вызы35 вают более активный рост центробежных сил на образце 6. В результате суммарные изменения усилий на образцах 6 и 7, обозначенные линиями Ш., будут иметь противоположный знак и различную интенсивность изменения.
После разрушения образцов их заменяют новыми и производят переналадку установки, для чего изменяют положения цилиндров 11 на направляющих
12 и грузов-поршней 10 на тягах 9, подбирая начальный объем надпоршневых полостей и начальные радиусы вращения грузов так, чтобы обеспечить требуемые знаки и интенсивность из50 менения нагрузок на образцах в соответствии с задачами испытаний.
В качестве рабочей среды может использоваться газ или жидкость в зависимости от деформационных свойств испытуемых образцов и требуемой интенсивности изменения нагрузок.
Формула изобретения
Центробежная установка для испытаний образцов, содержащая корпус,ус122б12б
Составитель В.Тальвойш
Редактор А.Коэориэ Техред Н.Боикало Корректор .ференц
Заказ 2114/32 Тираж 778 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Произаодс1венно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, тановленный на нем вертикальный вал с приводом вращения, захваты для крепления образцов, связанные с валом, и нагружающий механизм, имеющий пару грузов, установленных с возможностью перемещения под действием центробежной силы и связанных при помощи тяг с захватами, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей установки путем регулирования интенсивности и знака изменения нагрузки с ростом деформации ползучести образца при длительных ,испытаниях, она снабжена источником давления среды, установленным в корпусе, и двумя соосно расположенными цилиндрами, корпуса которых закреплены на валу, а полости соединены с источником давления, при этом грузы выполнены в виде поршней этих цилиндров и закреплены на тягах с воз10 можностью изменения положения вдоль тяг, а цилиндры закреплены с возможностью изменения расстояния от оси вала.
