Способ циклических испытаний образцов на прочность и установка для его осуществления

 

Изобретение относится к теплопрочностным испытаниям конструкций. Целью изобретения является приближение условий испытаний к эксплуатационным путем создания одновременно с пропорционально изменяющимися режимами нагружения и нагрева температурного градиента в образце. Установка содержит захваты 2 и 3 для образца, приспособление для нагрева в виде ряда колец 5 с фрикционными накладками 6, установленными с регулируемым поджатием к наружной поверхности колец, механизм 7 вращения захватов, механизм 8 осевого нагружения и механизм 9 осевого перемещения. При осуществлении способа образец нагружают осевой нагрузкой механизмом 8 с одновременным нагревом кольцами 5. Дополнительно в каждом цикле изменяют пропорционально режимам нагружения и нагрева площадь нагреваемых зон с помощью взаимодействия механизма 9 осевого перемещения и ряда колец 5 с накладками 6. О прочности образца судят по его деформационным характеристикам в каждом цикле испытаний. 2 с..п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (11) (5y)5 G 01 iV 3/! 8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

)3

19

22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHRM

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4486256/25-28 (22) 26.09.88 (46) 07,10.90. Бюл . N - 37 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е. В,Лодус (53) 620. 178 (088.8) (56) Авторское свидет ель ств а СССР

1525543, кл, G O l N 3/18, 1988. (54) СПОСОБ ЦИКЛИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

ОБРАЗЦОВ НА ПРОЧНОСТЬ И УСТАНОВКА

ДЛЯ Е1 О ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

2 (57) Изобретение относится к теплапрочностным испытаниям конструкций, Целью изобретения является приближение условий испытаний к эксплуатационным путем создания одновременно с пропорционально изменяющимися ре»жма— ми нагружения и нагрева температурного градиента в образце. Установка содержит захваты 2 и 3 для образца, приспособление дпя нагрева в виде ряда колец 5 с фрикционными накладками

6, установленныьы с регулируемым поджатием к наружной поверхности колец, I механизм 7 вращения захватов, меха1597677 ниэм 8 осевого нагружения и механизм

9 осевого перемещения. При осуществлении способа образец нагружают осевой нагрузкой механизмом 8 с одновре5 менным нагревом кольцами 5, Дополнительно в каждом цикле изменяют пропорционально режимам нагружения и наг(Изобретение относится к теплопрочностным испытаниям конструкций, Целью изобретения является прибли- f5 жение условий испытаний к эксплуатационным путем создания одновременно с пропорционально изменяющимися режимами нагружения и нагрева температурного градиента в образце. 20

На фиг. 1 представлена принципиальная схема установки дпя осуществления способа, на фиг. 2 — узел колец с накладками; на фиг. 3 — узел крепления колец на образце. 25

Установка содержит корпус 1, установленные в нем торцовые захваты

2 .и 3, приспособление для нагрева, выполненное в виде теппопроводных колец 5, размещенных на поверхности 30 образца, фрикционные накпадки 6, закрепленные на корпусе с регулируемым усилием roäæàòèÿ к поверхности колец, механизм вращения захватов в виде привода 7, механизм осевого нагружения, в виде привода 8, связанный с захватами. Установка снабжена механизмом осевого перемещения в виде привода 9, соединенным с одним из захватов 2, си ловой пружиной 10, размещенной между другим захватом 3 и механизмом 8 осевого нагружения. Фрикционные накладки

6 установлены в непрерывный ряд, а кольца 5 — в непрерывный ряд с возможностью поочередного взаимодействия с накладками и разделены теплоизоляционными прокладками 11.

Механизм вращения захватов выполнен в виде привода 7 шестерни 12, соединенной с приводом, штока 13, установленного во втулке на скользящей шпонк е 14. На торце штока установлены направляющие стержни 15, а в кольцах

5 выполнены радиально удлиненные прорези 16, обеспечивающие вращение колец без создания крутящих моментов на о бр азце. Кольца со стоят из секто" ров 17 и стянуты пружинаьи 18, Механизм осевого перемещения выполнен в рева площадь нагреваемых зон с помощью взаимодействия механизма 9 осевого перемещения и ряда колец 5 с накладками 6, О прочности образца судят по его деформационным характеристикам в каждом цикле HcIIbITBHrIH, 2 с ï.ô-лы, 3 ил. ниде привода 9 с неподвижной в осевом направлении гайкой 19 и винтом

20, связанным с захватом 2 через опорный подшипник 21. Механизм осевого напряжения выполнен в виде. привода 8 с неподвижной в осевом направлении гайкой 22 и винтом, 23. Пружина имеет на концах опорные подшипники 24 и 25, Накладки 6 выполнены в виде пар упру-них стальных лент, закрепленных на корпусе одними концаьи и соединенных другими концами с натяжными винтами

26 °

Способ осуществляют следующим образ ом.

О бр азец, 4 р аз мещают в з ахв ат ах 2 и 3, устанавливают кольца 5 с секторами 17 на стержнях 15 и стягивают их пружинами 18, после чего винт 20 подводят к торцу подшипника 21, В пер.вом цикле испытаний нагружают образец осевым усилнем, для чего включают привод 8 и путем вращения гайки 22 осевого перемещения винта 23 и деформирования пружины 10 через шток 13 поджимают образец к винту 20. Одновременно осуществляют нагружение и нагрев образца при пропорциональном изменении осевой нагрузки и гемпературы поверхности образца„для чего включают при-: вод 7 вращения и через шестерню 12, скользящую шпонку 14 и шток 13 с направляющими 15 вращают 4 с кольцами 5.

Вращением винтов 26 поджимают наклад-. ки 6 к поверхности вращающихся колец.

За счет трения колец о поверхность накладок происходит разогрев колец и нагрев фиксированной части поверхности образца, контактирующей с нагреваеьым4 кольцаьи.

При увеличении скорости вращения привода 7 пропорционально деформации пружины 10 обеспечивают пропорциональное изменение осевой нагрузки и температуры поверхности нагружаемой части образца. Регист- . рируют деформации образца сичхронно с нарастанием осевой нагрузки. Нагруже ние проводят до заданной осевой нагрузки, :Разгружают образец от осевой и тепловой нагрузок, для чего снимают деформацию пружины 10 приводом 8 путем реверса привода и включают привод 7 вращения образца, В каждом следующем цикле проводят нагружение образца "ри пропорциональном изменении осевой нагрузки и площади поверхности нагрев а, для че го включают привод

7 вращения образца и приводят его во вращение с постоянной скоростью, Вращением винтов 26 поджимают первую накладку 6 к поверхности первого в ряду кольца 5. Включают привод 9 и путем вращения гайки 19 перемещают винт 20 с захватами 2 и 3 и образцом 4 в направлении пружины 10, отчего происходит рост осевого усилия на образце.

Одновременно ряд колец перемещается относительно ряда накладок. По мере вступления новых накладок во взаимодействие с кольцами накладки поджимают винтами 26 к поверхности колец.

Проводят осевое напряжение образца с проп орциональным увеличением площади нагрева поверхности образца, Регистрируют деформации образца синхронно с изменением уровня осевой нагрузки. О прочности образца судят по его деформационным характеристикам в каждом цикле.

97677

Формул а изобретения, l, Сп особ циклически х и спыт аний образцов на прочность, заключающийся в том, что в каждом цикле образец нагружают осевой нагрузкой с одновременным нагревом при пропорциональном изменении режимов нагружения и нагрева и о прочности образца судят

10 по его деформационным характеристикам в каждомцикле, о тли ч а ющи й— с я тем, что, с целью приближения условий испытаний к эксплуатационным путем создания одновременно с пропор15 ционально изменяющимися режимами HBI ружения и нагрева температурного rp адиента в образце, дополнительно в каждом цикле изменяют пропорционально режимам нагружения и нагрева площадь нагреваемых зон.

2. Установка для циклических испытаний образцов на прочность, содержащая корпус, установленные в нем торцовые з ахв аты для образца, при25. способление для нагрева в виде колец, фрикционные накладки, установленные на корпусе с регулируемым поджатием к наружной поверхности колец, механизм вращения э ахватов и механизм

30 осевого нагружения, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что она снабжена механизмом осевого перемещения захватов, соединенным через силовую пружину с одним из них, а кольца с фрикционны35 ми накладкаья теплоиэопированы по торцам и установлены в непрерывный ряд с возможностью поочередного взаимодействия с поверхностью обр аэца.

1597677

Составитель В.Вознесенский, Техред М,Ходанич Корректор M,éàðîøè

Редактор А.!шандор

3 аказ 3046 Тираж 498 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101