Установка для испытаний материалов на усталость

 

1. УСТАНОВКА .ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ НА УСТАЛОСТЬ, содержащая станину, захват образца материала, размещенный на станине, гидравлический силовозбудитель,предназначенный для приложения к образцу осевой нагрузки, плунжер, установленный в его подпоршневой полости, другой захват образца, закрепленный на плунжере, и силовозбудитель с толкателем для поперечного изгиба образца , отличающаяся тем, что, с целью расширения возможностей установки путем обеспечения запаздывания приложения изгибающего момента по сравнению с осевым усилием, силовозбудитель для поперечного изгиба образца выполнен .гидравлическим , его поршень подпружинен со стороны подпоршневой полости, которая частично заполнена жидкостью, его надпоршневая полость сообщена с подпоршневой полостью гидравлического силовозбудителя для приложения осевой нагрузки, а установка снабжена вторым плунжером, соединенным с толкателем через упругий элемент и раз (Л мещенным в подпоршневой полости силовозбудителя для поперечного изгиба образца.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) ((() 4(5() ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

l3 „

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1Î

1В

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3672218/25-28 (22) 30.11.83 (46) 28.02.85. Вюл.Р 8 (72) Е.В.Лодус (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (53) 620.178.322.3(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 296880, кл.G 01 N 3/34, 1968. (54)(57) 1. УСТАНОВКА .ДЛЯ ИСПЫТАНИИ

МАТЕРИАЛОВ HA УСТАЛОСТЬ, содержащая станину, захват образца материала, размещенный на станине, гидравлический силовозбудитель,предназначенный для приложения к образцу осевой нагрузки, плунжер, установленный в его подпоршневой полости, другой захват образца, закрепленный на плунжере, и силовозбудитель с толкателем для поперечного изгиба образца, отличающаяся тем, что, с целью расширения возможностей установки путем обеспечения запаздывания приложения изгибающего момента по сравнению с осевым усилием, силовоэбудитель для поперечного изгиба образца выполнен .гидравлическим, его поршень подпружинен со стороны подпоршневой полости, которая частично заполнена жидкостью, его надпоршневая полость сообщена с подпоршневой полостью гидравлического силовозбудителя для приложения осевой нагрузки, а установка снабжена вторым плунжером, соединенным с тол- Я кателем через упругий элемент и размещенным в подпоршневой полости силовозбудителя для поперечного изгиба образца.

1142770

50

2. Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью регулирования величины запаздывания изгибающего момента, она снабжена резервуаром для жидкости, сообщенным с подпоршневой полостью гидравИзобретение относится к испытательной технике, а именно к устройст вам для усталостных испытаний образцов различных материалов.

Известна установка для испытаний материалон на усталость, содержащая станину, захват образца материала, размещенный на станине, гидравлический силовозбудитель, предназначенный для приложения к образцу осевой нагрузки, плунжер, установленный в его подпоршневой полости, другой захват .образца, закрепленный на плунжере, и механический силовозбудитель с толкателем для поперечного изгиба обраэцаГ11

Однако статический изгиб вращающегося образца позволяет создавать в образце напряжения, изменяющиеся только по гармоническому закону, и эти напряжения никак не могут суммироваться с напряжениями от осевой переменной нагрузки в регулируемых соотношениях и последовательности действия, так как действия силонозбудителей установки не связаны между собой,. т.е. установка не позволяет обеспечить регулируемое запаздывание приложения изгибающего момента по сравнению с осевым усилием.

Цель изобретения — расширение воз можностей установки путем обеспечени запаздывания приложения изгибающего момента по сравнению с осевым усилием.

Укаэанная цель достигается тем, что в установке для испытаний материалов на усталость, содержащей станину, захват образца материала, размещенный на станине, гидравлический силовозбудитель, предназначенный для приложения к образцу осевой нагрузки, плунжер, установленный в его подпоршневой полости, другой захват образца, закрепленный на плунжере, и силовозбудитель с толкателем для поперечного изгиба образца, силовозбудитель для поперечного, изгиба образца выполнен гидравлическим, его поршень подпружинен со стороны под поршневой полости, которая частично заполнена жидкостью, его надпоршневая полость сробщена с подпоршне- ной полостью гидравлического силоноэлического силовозбудителя для поперечного изгиба образца с помощью трубопровода, на котором последовательно устанонлены вентиль и запорный клапан. будителя для приложения осевой наг-! рузки, а устанонка снабжена вторым плунжером, соединенным с толкателем через упругий элемент и размещенным ,5 в подпоршненой полости силовозбудителя для поперечного изгиба образца.

Кроме того, установка снабжена резервуаром для жидкости, сообщенным с подпоршневой полостью гидравличес10 кого силовозбудителя для поперечного изгиба образца с помощью трубопровода, на котором последовательно установлены вентиль и запорный клапан.

На фиг.1 изображена схема установки; на фиг.2 — узел 1 на фиг.1.

Установка содержит станину 1, захват 2 образца 3, закрепленный на станине 1, гидравлический силонозбудитель 4 с поршнем 5 и толкателем б, в подпоршневой полости 7 которого уста 0 новлен лунжер 8 с другим захватом 9 образца 3, предназначенный для приложения к образцу 3 осевой нагрузки, и гидравлический силоноэбудитель 10 для поперечного изгиба образца. Его пор25 шень 11 подпружинен пружиной 12 со стороны подпоршневой полости 13, кото-, рая частично заполнена жидкостью 14 и снабжена плунжером 15,соединенным с толкателем 16 через упругий элемент 17, — 30 а его надпоршненая полость 18 сообщена я трубопроводом 19 с подпоршневой полостью 7 гидравлического силовоэбудителя 4. Установка имеет также резервуар 20, сообщающийся с подпоршЗ5 невой полостью 13 гидравлического силовоэбудителя с помощью трубопровода 22, на котором последовательно установлены вентиль 23 и запор» ный клапан 24.

Установка работает следующим образом.

В захватах 2 и 9 закрепляют образец 3, который соединяют по середине его длины с толкателем 16 гидравлического силовозбудителя 10 для поперечного изгиба образца 3.

При включении привода (не показан) толкатель перемещается возвратно-поступательно и через поршень

5, жидкость в подпоршневой полости

7, плунжер 8 с захватом 9 нагружает образец осевым усилием.

1142770

2f

Фиг.2

Составитель Ю.Виноградов

Техред О.Неце

Корректор E.Ñèðîõìàí

Подписное

Редактор Н.Горват

Заказ 711/39 Тираж 897

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

При движении толкателя 6 в направлении сжатия образца.3 осевое усилие увеличивается и одновременно повышается давление жидкости в подпоршневой полости 7 гидравлического силовозбудителя 4, сообщенной трубопроводом 19 с надпоршневой полостью 18 гидравлического силовозбудителя 10. Под действием возрастающего давления жидкости в надпоршневой полости 18 поршень 11 приходит в движение и, преодолевая сопротивление пружины 12, уменьшает объем подпоршневой полости 13.

Усилие сжатия пружины 12 определяет на этом этапе работы установки интенсивность нарастания давления жидкости в подпоршневой полости 7 гидравлического силовоэбудителя 4, а следовательно, определяет интенсивность нарастания осевого усилия в образце 3.

Перемещение поршня 11 приводит к тому, что объем подпоршневой полости 13, уменьшаясь, сравнивается с объемом жидкости 14 в ней, с эдас" го момента нарастает давление жидкости 14 в подпоршневой полости 13 и приходит в движение плунжер 15, который через упругий элемент 17 и толкатель 16 изгибает образец 3 с запаздыванием по сравнению с осевым усилием. Интенсивность нарастания осевого усилия и усилия, изгибающего образец 3, определяется жесткостями пружины 12 и упругого элемента 17, Время запаздывания действия усилия, изгибающего образец, по сравнению с осевым усилием зависит от величины заполнения объема подпоршневой полости 13 жидкостью 14. Заполнение этого объема осуществляется с .помощью запаса жидкости в резервуаре 20, сообщающемся с подпоршневой о полостью 13 гидравлического силовоэбудителя 10, и регулируется вентелем 23 и запорным клапаном 24.

Процесс нагружения образца осевым усилием и изгибающим моментом

15 циклически повторяется с возмож- . ностью регулирования запаздывания действия изгибающего момента по сравнению с действием осевого „силия, которое осуществляется уровнем эаполне?О ния подпоршневой полости 13 жидкостью, Сбобщающиеся подпоршневая полость

7 гидравлического силовозбудителя 4

25 и надпоршневая полость 18 гидравлического силовозбудителя 10, регулируемый уровень заполнения подпоршневой полости 13 жидкостью 14, а также жест кость сменной пружины 12 и упругого элемента 17 позврляют осуществлять различные режимы нагружения образца и позволяют тем самым моделировать процессы, протекающие в реальных условиях.