Установка для механических испытаний материалов

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на прочность. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний в режиме постепенного нарастания и циклического изменения осевой и крутящей

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,,„139244

А1

<511 4 G 01 N 3/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

У С";r l..

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ": . ц

Н А STOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ а .j (54) УСТАНОВКА ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ИС

ПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ

13 (21) 4070510/25-28 (22) 26 ° 05. 86 . (46) 30.04. 88. Бюл. У 16 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела . (72) Е.В. Лодус. (53) 620.172, (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1218313, 1985. (57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на прочность. Цель изобретения расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний в режиме постепенного нарастания и циклического изменения осевой и крутящей

1392442 нагрузок. Образец крепится в активном

2 и пассивном 3 захватах. С активным захватом связан нагружатель 4, а с пассивным — шток 17 гидроцилиндра 11 °

С нагружателем связаны кулачки 5 и Ь, развернутые определенным образом.

Гидроцилиндр имеет две полости большего и меньшего диаметров. В полости большего диаметра установлены два поршня 14 и 15, застопоренных от вращения. Кулачки 5 и 6 взаимодействуют с гидрапульсаторами 7 и 8, которые связаны каналами с полостями гидроцилиндра 11. На каналах установленывентили 19> 20> 21. Открывают венти1

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на прочность.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний в режиме постепенного нарастания и циклического изменения осевой и крутящей нагрузок.

На чертеже представлена схема предлагаемой установки. 10

Установка содержит корпус 1, установленные на нем активный 2 и пассивный 3 захваты, соосный им нагружатель

4, кулачки 5 и 6, связанные с нагружателем, и два гидропульсатора 7 и 8, 15 взаимодействующие с кулачками 5 и 6 соответственно. На нагружателе 4 закреплена шестерня 9, связанная с приводом 10 посредством цепной передачи.

Кулачки 5 и 6 жестко связаны с шес- 20 терней 9. Нагружатель 4 выполнен в виде винта с возможностью вращения и осевого перемещения и соединен с активным захватом 2. Установка содержит также гидроцилиндр 11, имеющий 25 две сообщенные полости 12 и 13 разных диаметров. В полости 12 большего диаметра размещены два последовательно установленных поршня 14 и 15.Поршни зафиксированы от вращения при по- 30 мощи стяжек 16. Через центральные отверстия поршней проходит шток 17, связанный с пассивным захватом 3. На штоке 17 закреплена упорная шайба 18, ли 19 и 2 t При движении на гружа теля

4 шток 17 вдвигается в полость 13 гидроцилиндра. Это создает нарастающую осевую нагрузку. Крутящая нагрузка создается путем сопротивления вращению штока 17 при прижатии поршня к упорной шайбе 18. Кулачки 5 и 6, взаимодействуя с гидропульсаторами 7 и

8, создают в полостях 13 и 12 пульсирующее изменение давления, что ведет к возникновению циклически изменяющейся осевой и крутящей нагрузок на образце. Меняя количество открытых и закрытых вентилей 19, 20, 21, меняют режимы нагружения образца. 1 ил.

2 расположенная между поршнями 14 и 15.

Полость 13 гидроцилиндра 11 сообщена с гидропульсатором 7, а полость 12 с гидропульсатором 8 посредством двух каналов, расположенных по разные стороны .от поршней. На каналах, связывающих полости гидроцилиндра 11 с гидропульсаторами 7 и 8, установлены . вентили 19-21, которые служат для выбора режима работы установки.

Установка работает следующим образом.

Для работы в режиме постепенно нарастающих осевой и крутящей нагрузок открывают вентили 19 и 21, а вентиль

20 оставляют закрытым. Включают привод 10 и вращают нагружатель 4 вместе с захватами 2 и 3 и штоком 17. Нагружатель 4 вместе с образцом совершает вращение и осевое перемещение в направлении гидроцилиндра 11. От осевого перемещения шток 17 вдвигается в полость 13, давление в которой при этом повышается. Это создает плавно нарастающую осевую нагрузку на образце. От вращения штока 17 и его осевого перемещения в замкнутой полости 12 также возникает давление жидкости, поджимающее поршень 15 к упорной шайбе 18. Возникает сопротивление вращению штока, которое посредством захвата 3 преобразуется в крутящую нагрузку на образце. По мере осевого перемещения штока 17 сила трения меж2442

При закрытом вентиле 21 испытания идут без циклически меняющейся осевой нагрузки, а при закрытых вентилях 19 и 20 — без циклически меняющейся крутящей нагрузки.

Составитель В. Лазарева

Техред И.Верес Корректор А. Зимокосов

Редактор А. Лежнина

Заказ 1885/47

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

3 139 ду поршнем 15 и шайбой 18 возрастает, что приводит к плавному повышению крутящей нагрузки на образце.

Одновременно шестерня 9 передает вращение кулачкам 5 и 6, взаимодействующим с гидропульсаторами 7 и 8 соответственно. При этом гидропульсатор 7 периодически повышает давление в полости 12, что приводит к появлению пульсирующих осевых нагрузок на образце. Гидропульсатор 8 также циклически повьппает давление в полости 12 над поршнями, в результате чего поршень 14 циклически повьппает силу трения вращения между ним и шайбой. Происходит циклическое нагружение образца крутящей нагрузкой. В целом образец нагружается плавно нарастающими и циклическими осевой и крутящей нагрузками.

Для нагружения образца плавно нарастающей и циклически меняющейся осевой нагрузкой с циклически меняющейся крутящей нагрузкой без плавно нарастающей крутящей нагрузки открывают все вентили 19-21. Создание двух осевых нагрузок происходит аналогично описанному выше, а крутящая нагрузка при этом не возникает, поскольку при осевом перемещении поршня жидкость из подпоршневой части полости

12 переходит в надпоршневую ее часть беэ изменения давления. Гидропульсатор 8 периодически повьппает давление в частях полости 12 ° Поршни 14 и 15 поджимаются к шайбе 18 и периодически тормозят вращение штока 17, создавая циклическую крутящую нагрузку на образце.

Если в большей полости гидроцилиндра создано предварительное давление, то испытания проходят при постоянном крутящем и циклически меняющемся усилии.

Сдвиг по фазе возникновения циклически меняющихся осевой и крутящей

10 нагрузок и соотношения их частот определяются взаимным разворотом кулачков.

Формула и э о б р е т е н и я

Установка для механических испытаний материалов, содержащая корпус, установленные на нем активный и пассивный захваты и соосный им нагружа20 тель с кулачком, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей .путем обеспечения испытаний в режиме постепенного нарастания и циклического из» менения осевой и крутящей нагрузок, она снабжена вторым свяэанньпч с нагружателем кулачком, соосным первому, двумя гидропульсаторами, взаимодейстI вующими с соответствующими кулачками, 30 и гидроцилиндром, имеющим две сообщенные полости разных диаметров, раз. мещенные в полости большего диаметра два последовательно установленных и зафиксированных от вращения поршня

35 с центральными осевыми отверстиями проходящий через эти отверстия и связанный с пассивным захватом шток и закрепленную на нем упорную шайбу, расположенную между поршнямм, полос40 ти гидроцилиндра сообщены с соответствующими гидропульсаторами, при этом полость большего диаметра сообщена с гидропульсатором посредством двух каналов, расположенных по разные сторо45 ны от поршней.