Центробежная установка для испытания образцов материалов

 

Изобретение относится к установкам для испытания на прочность образцов материалов и изделий и позволяет расширить функциональные возможности за счет обеспечения испытаний не только при постоянном, но и циклически изменяющемся направлении действия центробежного усилия, обеспечить испытания при регулируемом распределении нагрузки по объему образца вдоль оси направляющей. На основании 1 установлена платформа 2 с приводом 3 ее вращения, контейнер для образца 6. Механизм циклического перемещения контейнера вдоль направляющей 4 с эксцентриком 16, тягой 21, и гибкой тягой 22. Контейнер закреплен на внутреннем колесе 9, установленном с возможностью поворота в кольцевом зубчатом колесе 8, установленном на зубчатой рейке 7. На колесе 9 закреплен фиксатор 10, связывающий его с колесом 8, и эксцентрично закреплен груз 12. Если колеса 8 и 9 не связаны фиксатором, то при циклическом качении колеса 8 на больший и меньший радиус вращения относительно оси платформы образец 6 не поворачивается и испытания происходят при неизменном направлении действия центробежного усилия на образец вдоль оси направляющей. При приближении образца 8 к оси вращения платформы с помощью привода 24 и винта 23, перемещающего траверсу 14, увеличивается неравномерность распределения нагрузки по объему образца. Если колеса 8 и 9 связаны фиксатором, то образец 6 поворачивается вместе с колесом 8, что приводит к циклическому изменению направления действия центробежного усилия на образец. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»>п ю ю g»>r

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4441247/25-28 (22) 14.06.88 (46) 23.08.90. Бюл. № 31 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72),Е. В. Лодус (53) 620.172.24 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1420439, кл. G 01 N 3/08, 1987. (54) ЦЕНТРОБЕЖНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ

ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к установкам для испытания на прочность образцов материалов и изделий и позволяет расширить функциональные возможности за счет обеспечения испытаний не только при постоянном, но и циклически изменяющемся направлении действия центробежного усилия, обеспечить испытания при регулируемом распределении нагрузки по объему образца вдоль оси направляющей. На основании 1 установлена платформа 2 с приводом 3 ее вращения, контейнер для образца 6, механизм циклического перемещения контейнера

Л „ 1587399 А 1 (51) 5 G 01 N 3/32

2 вдоль направляющей 4 с эксцентриком 16, тягой 21 и гибкой тягой 22. Контейнер закреплен на внутреннем колесе 9, установленном с возможностью поворота в кольцевом зубчатом колесе 8, установленном на зубчатой рейке 7. На колесе 9 закреплен фиксатор 10, связывающий его с колесом 8, и эксцентрично закреплен груз 12. Если колеса 8 и 9 не связаны фиксатором, то при циклическом качении колеса 8 на больший и меньший радиус вращения относительно оси платформы образец 6 не поворачивается и испытания проходят при неизменном направлении действия центробежного усилия на образец вдоль оси направляющей. При приближении образца 6 к оси вращения платформы с помощью привода 24 и винта 23, перемещающего траверсу 14, увеличивается неравномерность распределения нагрузки по объему образца. Если колеса 8 и 9 связаны фиксатором, то образец 6 поворачивается вместе с колесом 8, что приводит к циклическому изменению направления действия центробежного усилия на образец. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1587399

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания на прочность образцов материалов и изделий.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения испытаний не только при постоянном, но и циклически изменяющемся направлении действия центробежного усилия, а также обеспечение испытаний при регулируемом распределении нагрузки по объему образцов вдоль оси направляющей, На фиг. 1 показана установка, общий вид; на фиг. 2 — схема расположения контейнера с образцом.

Установка для испытания образцов материалов состоит из основания 1 и установлен-. ных на нем платформы 2 с приводом 3 ее вращения, направляющей 4, радиально закрепленной на платформе 2, контейнера 5 для размещения образца 6 и механизма циклического перемещения контейнера 5 вдоль направляющей 4. Вдоль направляющей 4 закреплена зубчатая рейка 7, входящая в зацепление с кольцевым зубчатым колесом 8, внутри которого концентрично ему установлено внутреннее колесо 9 с возможностью поворота относительно кольцевого зубчатого колеса. На внутреннем колесе 9 закреплен контейнер 5 и электромагнитный фиксатор 10, состоящий из катушки и подпружиненного якоря 11, соединяющего внутреннее колесо 9 с кольцевым зубчатым колесом 8. На внутреннем колесе 9 также эксцентрично закреплен груз 12. В контейнере 5 у его стенки, противоположной грузу 12, установлен с возможностью перемещения вдоль контейнера груз 13. Механизм циклического перемещения контейнера выполнен в виде траверсы 4, установленной в направляющих 15, эксцентрика 16 с приводом его вращения (не показан), закрепленного на траверсе 14, механизма перемещения траверсы вдоль оси вращения платформы 2, барабана 17, закрепленного на кольцевом зубчатом колесе 8 соосно с ним, блока 18, ось которого параллельна оси кольцевого зубчатого колеса 8, шарнира 19, направляющей 20 для шарнира 19, закрепленной на платформе соосно с ее осью вращения, тяги 21, один конец которой связан с эксцентриком 16, а другой — с шарниром 19, и огибающей блок 18 гибкой тяги 22, один конец которой соединен с шарниром 19, а другой навит на барабан 17. Блок 18 установлен касательно к оси вращения платформы 2. Механизм перемещения траверсы 14 выполнен в виде винта 23, проходящего через траверсу, и привода 24 вращения винта.

Установка работает следующим образом.

Включают привод 3 и приводят во вращение платформу 2 с направляющей 4.

Доводят скорость вращения платформы до заданной, при которой на образец 6 действует нагрузка, соответствующая нижнему

Формула изобретения

1. Центробежная установка для испытания образцов материалов, содержащая основание и установленные на нем платформу с приводом ее вращения, направляющую, радиально закрепленную на платфор55 уровню циклической нагрузки. Включают привод эксцентрика 16, при вращении которого тяга 21 циклическо перемещает кольцевое зубчатое колесо 8 с внутренним колесом 9 вдоль рейки 7. При этом на образце 6 создается циклическая нагрузка за счет изменения радиуса вращения образца. Если при этом фиксатор 10 выключен и колеса расфиксированы одно относительно дру10 гого, то внутреннее колесо 9 не вращается при поворотах кольцевого зубчатого колеса 8, груз 2 за счет центробежного усилия удерживает внутреннее колесо 9 в положении, при котором ось образца параллельна рейке 7. Внутреннее колесо 9 только циклически перемещается вдоль рейки без вращения, что создает на образце циклическую нагрузку без изменения направления ее действия. Если фиксатор 10 включен и его якорь фиксирует колеса 8 и 9, то

20 при поворотах колеса 8 происходит поворот колеса 9 с контейнером 5 и образцом 6.

Повороты образца приводят к циклическому изменению направления действия центробежного усилия относительно осей образца.

Для изменения распределения нагрузки по объему образца включают привод 24 и путем вращения винта 23 перемещают траверсу 14 с эксцентриком 16. Это приводит к изменению расположения колеса 8 на зубчатой рейке 7, причем если радиус вращения образца уменьшается, то возраста30 ет степень неравномерности распределения центробежного усилия по длине образца.

Происходит это потому, что увеличивается разность между радиусами вращения точек на ближнем и дальнем от оси вращения торцах образца. Режим изменения направле35 ния действия центробежного усилия определяется фиксатором 10. Уровень нагрузки корректируется изменением скорости вращения платформы 2.

Груз 13 используют для пригруза об40 разца. Связь вращающейся гибкой тяги 22 с невращающейся тягой 21 осуществляется шарниром 19.

На установке могут проводиться исследования с двухфазным и многофазными, например, влагонасыщенными образцами или изделиями. При изменении направления действия центробежного усилия изменяется и направление перемещения жидкой фазы в скелете образца, от этого изменяются его прочностные свойства. Установка позволяет также проводить исследования при измене50 нии степени неравномерности распределения нагрузки по длине образца.

1587399

77 5

9 д

Составитель Т. Савин

Редактор О. Юрковецкая Текред А. Кравчук Корректор О. Кравцова

Заказ 2415 Тираж 498 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4, 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», т. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ме, контейнер для размещения образца, установленный на направляющей, и механизм цикл14ческого перемещения контейнера вдоль направляющей, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения испыта ний не только при постоянном, но и циклически изменяющемся направлении действия центробежного усилия, она снабжена зубчатой рейкой, закрепленной вдоль направляющей, входящим в зацепление с рейкой и связанным с механизмом циклического перемещения кольцевым зубчатым колесом, концентричным ему внутренним колесом, установленным с возможностью поворота относительно кольцевого зубчатого колеса и жест- 15 ко связанным с контейнером, фиксатором кольцевого зубчатого колеса, закрепленным на внутреннем колесе, и двумя грузами, один из которых закреплен на внутреннем колесе эксцентрично ему, а другой размещен в контейнере так, что оба груза рас- 20 положены по разные стороны от оси внутреннего колеса.

2. Уста новка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения испытаний при регулируемом распределении нагрузки по объему образцов вдоль оси направляющей, механизм циклического перемещения выполнен в виде траверсы, установленного на ней эксцентрика с приводом его вращения, механизма перемещения траверсы вдоль оси вращения платформы, барабана, закрепленного на кольцевом зубчатом колесе соосно с ним, -тяги, один конец которой связан с эксцентриком, установленного на платформе блока, ось которого параллельна оси кольцевого зубчатого колеса, огибающей блок гибкой тяги, один конец которой посредством шарнира связан с другим концом тяги, а другой навит на барабан, и направляющей этого шарнира, закрепленной на платформе соосно с ней.