Установка для испытания образцов материалов при сложном напряженном состоянии

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов материалов при сложном напряженном состоянии. Цель изобретения - повышение точности испытания путем исключения погрешностей от момента сил трения в устройстве нагружения осевым усилием при одновременном нагружении образца крутящим моментом, Установка содержит опоры 2-4, закрепленные на основании 1. Образец 6 устанавливают в пассивный захват 5, закрепленный неподвижно на опоре 2, и в активный захват, закрепленный на конце подвижного вала 7, установленного в опорах 3 и 4. На подвижном валу 7 закреплен с помощью шпонки шкив 10 с подвешенным к нему грузом 13. К подвижному валу 7 прикреплена рама 14, которая соединена со второй рамой 15 через установленную между ними шаровую опору 16. На оси 17 двух опор 18, прикрепленных к основанию 1, установлен двуплечий рычаг 19, который малым плечом взаимодействует через сферическую опору 20 с рамой 14. К шкиву 24 подвешен груз 26. Шкив 24 закреплен неподвижно на оси 23, опирающейся на две опоры 22, закрепленные на основании 1. К оси 23 прикрепляется гибкая тяга 27, которая соединяется с рамой 15 или с большим плечом рычага 19. Устанавливая грузы 13 и 26, создают в образце 6 соответственно крутящий момент и осевое усилие растяжения , если тяга 27 соединена с рамой 15е, и осевое усилие сжатия, если тяга 27 соединена с рычагом 19. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. С о чэ СлЭ СП о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4908828/28 (22) 07,02.91 (46) 15.04.93. Бюл. № 14 (71) Ухтинский индустриальный институт (72) И.Н. Андронов, В-.П, Власов, Ю.Б. Какулия и Н,В. Чащин (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 363016, кл, G 01 N 3/36, 1969, (54)УСТАНОВКАДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ ПРИ СЛОЖНОМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ (57) Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов материалов при сложном напряженном состоянии. Цель изобретения — повышение точности испытания путем исключения погрешностей от момента сил трения в устройстве нагружения осевым усилием при одновременном нагружении образца крутящим моментом. Установка содержит опоры 2 — 4, закрепленные на основании 1. Образец 6 устанавливают в пассивный захват 5, закрепленный неподР/ ЯРУЮ

„„Я2, „1809356 А1 (51)5 6 01 N 3/08 вижно на опоре 2, и в активный захват, закрепленный на конце подвижного вала 7, установленного в опорах 3 и 4. На подвижном валу 7 закреплен с помощью шпонки шкив 10 с подвешенным к нему грузом 13. К подвижному валу 7 прикреплена рама 14, которая соединена со второй рамой 15 через установленную между ними шаровую опору

16. На оси 17 двух опор 18, прикрепленны к основанию 1, установлен двуплечий рычаг l9, который малым плечом взаимодействует через сферическую опору 20 с рамой 14. К шкиву 24 подвешен груз 26. Шкив 24 закреплен неподвижно на оси 23, опирающейся на две опоры 22, закрепленные на основании

1. К оси 23 прикрепляется гибкая тяга 27, которая соединяется с рамой 15 или с большим плечом рычага 19. Устанавливая грузы

13 и 26, создают в образце 6 соответственно Я крутящий момент и осевое усилие растяжения, если тяга 27 соединена с рамой 15, и осевое усилие сжатия, если тяга 27 соединена с рычагом 19. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 00

1809356

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов материалов при сложном напряженном состоянии.

Цель изобретения — повышение точности испытания путем исключения погрешностей от момента сил трения в устройстве нагружения осевым усилием при одновременном нагружении образца крутящим моментом, Положительный эффект изобретения состоит в том, что повышается точность проведения испытаний образцов материалов, На чертеже представлена схема установки (вид спереди), Установка содержит основание 1, на котором закреплены неподвижная опора 2 и ей соосные опоры 3 и 4. При этом для установления соосности опор опоры 3 и 4 имеют возможность перемещения в горизонтальной плоскости, а с помощью тонких прокладок, устанавливаемых между основанием 1 и опорами 3 и 4 (на чертеже прокладки не показаны), и в вертикальной плоскости. В опоре 2 защемлен пассивный захват 5, в котором неподвижно закреплен образец 6 одним концом, а другим неподвижно закреплен в активном захвате, закрепленном на конце подвижного вала 7, установленного в опорах 3 и 4, Вал 7 окружают шарики 8, закрепленные в цилиндрических сепараторах 9. На валу 7 с помощью шпанки закреплен шкив 10, на цилиндрической поверхности которого выполнены винтовые канавки 11 для размещения в них гибкой тяги 12, одним концом соединенной со шкивом и с прикладываемым грузом 13 на другом. При этом тяга с грузом 13 может располагаться как с одной стороны шкива

10, так и с другой, нагружая образец 6 крутящим моментом как в одном направлении, так и в другом.

К подвижному валу 7 прикреплена рама

14, имеющая возможность вращения относительно вала 7 и которая соединена со второй рамой 15 через установленную между ними шаровую опору 16. На оси 17 двух опор 18, прикрепленных к основанию 1, установлен двуплечий рычаг 19, через который свободно проходит стержень рамы 15.

Рычаг 19 малым плечом взаимодействует через сферическую опору 20 с рамой 14. На конце малого плеча рычага 19 закреплена вилка 21, предотвращающая поворот рамы

15 под действием собственного веса, и в пазу которой расположена одна из перемычек рамы 15.

На основании 1 закреплены неподвижные опоры 22, на которых установлена ось

23 шкива 24, к которому прикреплена гибкая тяга 25 с грузом 26. К оси 23 прикреплена гибкая тяга 27, при соединении которой с рамой 15 образец нагружается осевым усилием растяжения, а при соединении с большим плечом рычага 19 образец 6 нагружается осевым усилием сжатия. Для испытания образца 6 при повышенной температуре служит съемная электропечь 28, которая состоит из двух разъемных частей, при этом нижняя часть опирается на основание 1.

Установка работает следующим образом, Устанавливают образец 6 в пассивный захват 5 и в активный захват, закрепленный на конце подвижного вала 7. Перемещением опор 3 и 4 в горизонтальной плоскости и с помощью тонких прокладок в вертикальной плоскости добиваются соосности опор

20 2-4 и образца 6, после чего опоры 3 и 4 соединяют неподвижно с основанием 1.

Для обеспечения совместного кручения с растяжением образца 6 тягу 27 соединяют с рамой 15 и между рамами 15 и 14 устанав25 ливают шаровую опору 16, а сферическую опору 20 снимают. Устанавливают грузы 13 и 26, Груз 13 создает в образце 6 крутящий момент, а груз 26 — осевое усилие растяжения. Шаровая опора 16 контактирует с рама30 ми 14 и 15 по малым площадкам и поэтому плечи сил трения весьма малы и момент сил трения близок к нулю. По завершении опыта грузы 13 и 26 снимают.

Для обеспечения совместного кручения

35 с сжатием образца 6 тягу 27 соединяют с большим плечом рычага 19 и между рамой

14 и малым плечом рычага 19 устанавливают сферическую опору 20, а опору 16 снимают и устанавливают грузы 13 и 26, которые со40 здают в образце 6 соответственно крутящий момент и осевое усилие сжатия.

Установка обеспечивает также испытание образца 6только на кручение илитолько на растяжение или только на сжатие. Для

45 этого устанавливают соответственно только груз 13 или только груз 26, а тяга соединяется соответственно с рамой 15 или с рычагом

19.

При испытании образца 6 при повышен50 ной температуре устанавливают электропечь 28, в которой размещают образец 6.

Величина максимального угла закручивания образца 6 при действии осевого усилия и крутящего момента ограничена

55 воэможностью поворота рамы 14 относительно рамы 15.

Установка предназначена для испытания образцов различных материалов, а также и для определения физико-механических

1809356 характеристик материалов с эффектом памяти формы.

Формула изобретения

Составитель В.Власов

Техред М,Моргентал Корректор ЛЛилипенко

Редактор

Заказ 1282 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, F01

1. Установка для испытания образцов материалов при сложном напряженном состоянии, содержащая основание, закрепленный на нем пассивный захват образца, установленный на основании вал с закрепленным на его конце активным захватом, связанный с валом двуплечий рычаг и связанные с последним устройство нагружения крутящим моментом и устройство нагружения осевым усилием, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности испытания путем исключения погрешностей от момента сил трения в устройстве нагружения осевым усилием при одновременном нагружении образца крутящим моментом, она снабжена вилкой, закрепленной на конце малого плеча рычага, который выполнен разноплечим, ось двуплечего рычага закреплена на основании, устройство нагружения осевым усилием выполнено в виде двух прямоугольных рам, одна из которых закреплена на свободном конце вала, охватывает другую раму с возможностью взаимодействия одной иэ своих перемычек с одной из перемычек второй рамы через шаровую опору и установлена с возможно5 стью контактирования с двуплечим рычагом через другую сферическую опору. а вторая перемычка второй рамы расположена в пазу вилки, шкива, груза, подвешенного на гибкой тяге, перекинутой через шкив, и допол10 нительной гибкой тяги, соединенной одним концом с осью шкива, а другим — либо со второй перемычкой второй рамы, либо с большим плечом двуплечего рычага, а устройство нагружения крутящим моментом

15 выполнено в виде шкива с винтовыми канавками на его ободе, жестко закрепленного на валу, и груза, подвешенного на гибкой тяге, размещенной в винтовых канавках шкива.

20 2,Установка пои. 1, отл ича ю ща яс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения испытаний для определения физико-механических характеристик материалов с эф25 фектом памяти формы, она снабжена электропечью, предназначенной для размещения в ней образца..