Установка для демонстрации деформаций материала

 

Изобретение относится к демонстрационным приборам и позволяет расширить демонстрационные и дидактические возможности при изучении явлений напряженно-деформированного состояния оболочки при воздействии на нее перемещающихся вдоль образующей локальных нагрузок. Установка содержит испытуемый элемент в виде

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 С 09 В 23/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4007430/40-12 (22) 04. 12.85

{46) 15.01.88. Бюл. И- 2 (72) В.А.Трофимов (53) 371.66/67(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1124371. кл. G 09 В 23/06, 1983. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ДЕФОРМАЦИИ МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к демонстрационным приборам и позволяет расширить демонстрационные и дидактические возможности при изучении явлений напряженно-деформированного состояния оболочки при воздействии на нее перемещающихся вдоль образующей локальных нагрузок. Установка содержит испытуемый элемент в виде

136 цилиндрической оболочки 1, пневматическую систему силового воздействия на оболочку со средством регулирования усилия, механизм регулирования ускорения нагрузки, состоящий из направляющей 14, штока 15 с упором

16 и рычага 17,связанного со средством регулирования усилия, нагрузочное устройство и ограничитель перемещения последнего, выполненный в виде пневмогидравлического демпфера 19, при этом нагрузочное устройство состоит из перфорированного штока 20, взаимодействующего со штоком 15 механизма регулировки ускорения нагрузки, рабочего цилиндра 21 с поршнем 22 и сменных насадков механического и пневматического действия,причем насадки выполнены в виде поршня

23,режущих элементов, поршня с фасонными окнами и сопл. Сжатый газ, поступая под заданным давлением в полость рабочего цилиндра 21, в по7032 лость оболочки 1 и на элементы управления рычага 17,освобождает последний,в результате чего начинают двигаться с заданным ускорением перфорированный шток 20 с закрепленным на нем насадком 23, поршень 22 и шток 15 с упором 16. В процессе перемещения перфорированного штока 20 происходит движение фронта давления, создаваемого внутри оболочки 1. Изменением подаваемого давления, обеспечивается варьирование в широких пределах величины ускорения нагрузки и соответствующей ей деформации оболочки. Ограничение перемещения системы и рассеивание энергии движущейся массы воспринимает пневмогидравлический демпфер 19. Регистрация напряженно-деформированного состояния оболочки осуществляется путем съема информации с тензодатчиков, установленных на наружной поверхности оболочки.. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к. демонстрационным приборам и может быть использовано,например, в учебном процессе при изучении курса сопротивления материалов.

Целью изобретения является расширение демонстрационных возможностей при изучении поведения оболочки при воздействии на нее перемещающихся вдоль образующей локальных нагрузок.

На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг. 2 — сменный насадок пневматического действия в виде сопла; на фиг. 3 — сменный насадок пневматического действия в виде поршня с фасонными окнами;па фиг. 4 сменный насадок механического действия в виде режущих элементов с регулируемым углом наклона.

Установка содержит испытуемый элемент в виде цилиндрической оболочки

1, пневматическую систему силового воздействия на оболочку со средством регулирования усилия, состоящую из баллонов со сжатым газом 2,3,4 и электроклапанов 5 — 13, механизм регулировки ускорения нагрузки,состоящий из расположенной над оболочкой

1 направляющей 14, установленного в ней штока 15 с упором 16 и рычага

17, взаимодействующего с упором 16 и связанного со средством регулирования усилия через управляющий цилиндр 18 и электроклапаны 10 — 13, нагрузочное устройство и ограничитель перемещения последнего, выполненный в виде расположенного над оболочкой 1 пневмогидравлического демпфера 19.

Нагрузочное устройство состоит из установленного в оболочке 1 перфорированного штока 20, взаимодействующего со штоком 15 механизма регулировки ускорения нагрузки, рабочего цилиндра 21 с поршнем 22, связанного с пневматической системой силового воздействия на оболочку, и сменных насадков механического и пневматического действия, закрепляемых на перфорированном штоке 20, при этом

1 насадки механического действия выполнены в виде поршня 23 и режущих элементов 24 с регулируемым углом наклона, а насадки пневматического дей1367032 ствия выполнены в виде поршня 25 с фасонными окнами 26 на его боковой поверхности и сопл 27.

Установка работает следующим образом.

Сжатый газ под заданным давлением поступает в рабочую полость 28 рабочего цилиндра 21, в нагрузочную полость 29 и на управляющий цилиндр

18, освобождая рычаг 17, в результате чего начинают двигаться с заданным ускорением, которое фиксируется датчиком 30, перфорированный шток

20 с закрепленным на нем насадком

23 вдоль оболочки 1, поршень 22 и шток 15 с упором 16.

В процессе перемещения перфорированного штока 20 происходит движение фронта давления, создаваемого 20 в полости 29, чем обеспечивается создание подвижной нагрузки, действующей на боковую поверхность оболочки 1.

Изменяя давление в полостях 28 25 и 29 в заданном диапазоне, обеспечивают варьирование в широких пределах величины ускорения нагрузки и соответствующей ей деформации оболочки 30

Ограничение перемещения и восприятие (рассеивание) энергии движущейся массы установки осуществляется с помощью пневмогидравлического демпфера 19.

После выхода насадка 2 и 3 из оболочки 1 полость 29 сообщается с атмосферой,в результате чего происходит сброс давления в оболочке 1. Питающие магистрали полостей 28 и 29 пере- 4О крываются электроклапанами 5 и 6, а через электроклапаны 7 происходит стравливание газа в атмосферу по команде, подаваемой с датчиков давления

31 и 32.

Регистрация деформаций оболочки осуществляется путем съема информации с датчиков деформации (тензодатчиков), установленных на наружной поверхности оболочки 1 (не показаны)..

При использовании насадков 24 и 25 сжатый газ поступает в полости

28 и 33,из которой через перфорированный шток 20 поступает к насадкам, создавая неосесимметричную локальную нагрузку, распределенную по части боковой поверхности оболоч-. ки 1.

При использовании насадка 27 сжатый газ поступает только в полость

28, в результате чего насадок, двигаясь вдоль оболочки 1, воздействует на нее °

Применение предложенной установки позволит значительно расширить демонстрационные и дидактические возможности при изучении явлений напряженно-деформированного состояния оболочки при воздействии на нее перемещающихся вдоль образующей локальных нагрузок, например, в учебном процессе.

Формула и з обретения

1. Установка для демонстрации деформаций материала, содержащая испытуемый элемент в виде цилиндрической оболочки и пневматическую систему силового воздействия на оболочку со средством регулирования уси- лия, отличающаяся тем, что,с целью расширения демонстрационных возможностей путем обеспечения демонстрации поведения оболочки при воздействии на нее перемещающихся вдоль образующей локальных нагрузок, она имеет механизм регулировки ускорения нагрузки, состоящий из расположенной над оболочкой направляющей, установленного в ней штока с упором и рычага, взаимодействующего с упором и связанного со средством регулирования усилия, нагрузочное устройство и ограничитель перемещения последнего, выполненный в виде расположенного над оболочкой пневмогидравлического демпфера, при этом нагрузочное устройство состоит из установленного в оболочке перфорированного штока, взаимодействующего со штоком механизма регулировки ускорения нагрузки, рабочего цилиндра с поршнем, связанного с пневматической системой силового воздействия на оболочку, и сменных насадков механического и пневматического действия, закрепленных на перфорированном штоке.

2. Установка по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем,что сменные насадки механического действия выполнены в виде поршня и режущих элементов с регулируемым углом наклона.

3. Установка по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем,что сменные на1367032 е окнами на его боковой поверхности и сопел. садки пневматического действия выполнены в виде поршня с фасонными ф7иЯ Я г

Ф цЬг4

Составитель П.Сердечнов

Редактор А.Долинич Техред И.Попович Корректор Л.Патай

Заказ

6842/49 Тираж 459

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1i3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4