Установка для исследования физико-механических свойств материалов

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при экспериментальном исследовании физико-механических свойств материалов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения проведения измерений на каждом приборе при различных уровнях нагрузки на образце . Установка содержит основание, закрепленные на нем направляющие, захваты, установленные в направляющих с возможностью поступательного перемещения,винтовой привод, взаимодействующий с одним из захватов , измерительные приборы, расположенные последовательно вдоль направляющих , зубчатую рейку, установленную с возможностью поступательного перемещения вдоль направляющих и взаимодействующую с вторым захватом, по крайней мере одну щестерню, взаимодействующую с рейкой, барабаны, установленные на осях щестерён.и закрепленные на основании упругие элементы , соединенные с соответствующими барабанами с помощью гибких тяг. При поступательном перемещении рейки совместно с образцом, установленным в захватах, вдоль измерительных приборов придет во вращательное движение соответствующая щестерня вместе с барабанами, на которые начнут наматываться гибкие тяги, деформируя при этом упругие элементы и создавая тем самым заданную нагрузку на образец , определяемую жесткостью упругих элементов . 1з. п. ф-лы, 1,ил. (Л tc 4ik СЛ СО Is:)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,Я0„„1245927 (5ц 4 G 01 N 3 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3849890/25-28 (22) 04.02.85 (46) 23.07.86. Бюл. № 27 (71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е. В. Лодус (53) 620.172/.178.2 (088.8 (56) Авторское свидетельство СССР № 1157393, кл. G 01 N 3/08, 1984. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при экспериментальном исследовании физико-механических свойств материалов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения проведения измерений на каждом приборе при различных уровнях нагрузки на образце. Установка содержит основание, закрепленные на нем направляющие, захваты, установленные в направляющих с возможностью поступательного перемещения, винтовой привод, взаимодействующий с одним из захватов, измерительные приборы, расположенные последовательно вдоль направляющих, зубчатую рейку, установленную с возможностью поступательного перемещения вдоль направляющих и взаимодействующую с вторым захватом, по крайней мере одну шестерню, взаимодействующую с рейкой, барабаны, установленные на осях шестерен,и закрепленные на основании упругие элементы, соединенные с соответствующими барабанами с помощью гибких тяг. При поступательном перемещении рейки совместно с образцом, установленным в захватах, вдоль измерительных приборов придет во вращательное движение соответствующая шестерня вместе с барабанами, на которые начнут наматываться гибкие тяги, деформируя при этом упругие элементы и создавая тем самым заданную нагрузку на образец, определяемую жесткостью упругих элементов. 1з. п. ф-лы, 1 ил.

1245927

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при экспериментальном исследовании физико-механических свойств материалов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения проведения измерений на каждом приборе при различных уровнях нагрузки на образце, а также обеспечение пульсирующего изменения нагрузки.

На чертеже изображена предлагаемая установка, общий вид.

Установка для исследования физикомеханических свойств материалов содержит основание 1, закрепленные на нем направляющие 2 и 3, захваты 4 и 5 для крепления испытуемого образца 6, установленные в направляющих 2 и 3 с возможностью поступательного перемещения, винтовой привод 7, взаимодействующий с захватом 4, измерительные приборы 8 — 11, которые предназначены для измерения физико-механических свойств, расположенные последовательно вдоль направляющих 2 и 3, зубчатую рейку

12, установленную с возможностью поступательного перемещения вдоль направляюших 2 и 3 и взаимодействуюшую с захватом 5, шестерни 13 — 15, взаимодействуюьцие с зубчатой рейкой 12, барабаны 16 — 21, установленные на осях 22 — 24 шестерен !

3 — 15 с возможностью стопорения и с помощью фиксаторов 25, установленных на каждом барабане, и врашения их совместно с соответствующей осью 22 — 24, закрепленные на основании 1 упругие элементы 26 — 31, соединенные с соответствующими барабанами 16 — 21 с помощью гибких тяг 32.

При этом барабаны 19 — 21 установлены с эксцентриситетом относительно осей 22 — 24 соответствующих шестерен 13 — 15.

Установка работает следующим образом.

Испытуемый образец 6 размещают в захватах 4 и 5. При отключенных фиксаторах 25, когда осуществляется независимое вращение барабанов 16 — 2! и осей 22 — 24 шестерен 13 — 15, перемещают образец 6 с помощью привода 7 в исходное положение, которое определяется задачей исследований.

Например, при исследовании материала образца 6 сжимающей нагрузкой захваты 4 и 5 устанавливают в крайнее верхнее положение, при испытаниях на растяжение захваты 4 и 5 устанавливают в крайнее нижнее положение, при испытаниях и условиях знакопеременных нагрузок захваты 4 и 5 устанавливают в среднее положение. При этом измерительные приборы 8 — 11 устанавливают в соответствии с задачами испытаний таким образом, чтобы определение каждой физической характеристики материала образца 6 производилось при требуемом значении механической нагрузки на образце.

При необходимости подбирают предварительный натяг упругих элементов 26 — 31.

Фиксаторами 25 соединяют один или несколь5 !

55 ко барабанов с соответствуюшими осями.

После этих приготовлений установка готова к испытаниям.

Рассмотрим работу установки в режиме испытания образца 6 на сжатие. С включением винтового привода 7 захват 5 начинает совершать поступательное перемешение вдоль направляющих. Одновременно с этим начинают перемещаться образец 6 и рейка 12. Перемещение рейки 12 вызывает вращение шестерни 13 и барабана 16, в результате чего тяга начинает наматываться на барабан 16, в результате чего тяга начинает наматываться на барабан 16 и натягивать упругий элемент 26. Это вызывает на шестерне 13 увеличивающийся крутящий момент, который препятствует свободному поступательному перемещению рейки 12, и тем самым создается осевое сжимаюшее усилие на образце 6 с одновременным его поступательным перемещением. При дальнейшем неремещении рейки 12 и образца

6 с захватами 4 и 5 вследствие увеличения деформации упругого элемента 26 осевое усилие на образце 6 постепенно повышается, достигая требуемой величины к моменту подхода образца 6 к измерительному прибору 8, который фиксирует соответствуюгцие характеристики материала образца 6 при данном уровне нагружения.

При подходе образца 6 к следующему измерительному прибору 9 уровень нагрузки на образце изменяется в соответствии с характеристикой жесткости упругого элемента 26 и так далее по всей программе испытаний.

На любом этапе нагружения образца 6 может быть включен соответствующий фиксатор 25 для введения в работу оставшихся упругих элементов 27 и 28. В результате, например, присоединения барабана 17 к оси 23 шестерни 14 усилие на образце 6 возрастает и возрастает интенсивность изменения нагружения образца 6 по мере его по ступательного перемещения. Это позволяет комбинировать закон изменения нагрузки при одном цикле испытания, а также при повторном перемешении того же образца от исходного положения производить измерение на каждом измерительном приборе 8 — 11 при новых, более высоких значениях нагрузки на образце 6 без их перестановки.

Для создания пульсирующей нагрузки на образце 6 при его перемещения соединяют один или несколько барабанов с соответствующими упругими элементами. Если при этом сами барабаны 19 — -21 остаются незастопоренными на своих осях 22 — 24, то при вращении шестерен 13 — 15 эксцентрично установленные барабаны 19- — 21 врашаются без намотки на них тяг 32, создавая тем самым пульсируюшую нагрузку без увеличения уровня нагрузки со стороны барабанов 19 — 21. Если барабаны застопорены фиксаторами 25 относительно соответствуюгцих осей 22 — 24, то при врашении

1245927

Формула изобретения

Составитель A. Евгеньев

Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раугцская наб., д. 415

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор О. Юрковецкая

Заказ 3989/33 шестерен l3 — l5 барабаны совершают врашение с эксцентриситетом и производят намотку гибких тяг 32 с удлинением соответствуюших упругих элементов, что создает на образце 6 пульсирующую нагрузку с увеличением среднего уровня нагрузки.

Установка для исследования физикомеханических свойств материалов, содержашая основание, закрепленные на нем направляюшие, захваты для крепления испытуемого образца материала, установленные в направляющих с возможностью поступательного перемещения, винтовой привод, взаимодействующий с одним из захватов, и измерительные приборы, расположенные последовательно вдоль направляюших, отличаюР аяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения проведения измерений на каждом приборе при различных уровнях нагрузки на образце, она снаожена зубчатой рейкой, установленной с возможностью поступательного перемещения вдоль направляющих и взаимодейс.; уюшей с другHM захватом по крайней мере одной шестерней, взаимодействуюшей с рейкой, барабанами, установленными на осях каждой из шестерен с возможностью стопорения и вращения их совместно с осью, и закрепленными на основании упругими элементами, соединенными с соответствуюшими барабанами с помощью гибких тяг.

2. Установка по п. I, отличающаяся тем, 15 что с целью обеспечения пульсируюшего изменения нагрузки, часть барабанов установлена с эксцентриситетом относительно осей соответствуюших шестерен.