Устройство для испытания трубчатых образцов при двухкомпонентном нагружении

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТРУБЧАТЫХ ОБРАЗЦОВ ПРИ ДВУХКОМПОНЕНТНОМ НАГРУЖЕНИИ, содержащее источники постоянного и переменного давлений, подвижный и неподвижный захваты со сферическими шарнирами, каналами и штуцерами для передачи давления в полость образца, трехкамерньй гидроцилиндр со шток-поршнем , соединенный с подвижным захватом , причем диаметр штока штокпоршня равен диаметру штуцеров, и фазорегулятор , соединенный с трехкамерным гидроцилиндром и источниками давления, отличающееся тем, что, с целью обеспечения дополнительного непропорционального режима нагружения, оно снабжено гидропневмоаккумулятором и дросселем, последовательно установленными между источниками постоянного и переменного давлений, причем линии подачи i переменного и постоянного давлений соединены с рабочими камерами трехел камерного гидроцилиндра посредством соответствующих кранов-переключателей . 00 СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) ® (II> (sl)4 G 01 N 3/10, 3/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3683634/22-03 (22) 28. 12.83 (46) 30. 10.85. Бюл. У 40 (71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М.И.Ка-. линина (72) В.А.Шерстнев и А.К.Малибеков (53) 620.172:178.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 957050, кл. G 01 N 3/10, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО для ИСЛЫтАНИя

ТРУБЧАТЫХ ОБРАЗЦОВ ПРИ ДВУХКОМПОНЕНТНОМ НАГРУЖЕНИИ, содержащее источники постоянного и переменного давлений, подвижный и неподвижный ,захваты со сферическими шарнирами, каналами и штуцерами для передачи давления в полость образца, трехкамерный гидроцилиндр со шток-поршнем, соединенный с подвижным захватом, причем диаметр штока штокпоршня равен диаметру штуцеров, и фазорегулятор, соединенный с трехкамерным гидроцилиндром и источниками давления, отличающееся тем, что, с целью обеспечения дополнительного непропорционального ре-. жима нагружения, оно снабжено гидропневмоаккумулятором и дросселем, последовательно установленными между источниками постоянного и переменного давлений, причем линии подачи переменного и постоянного давлений соединены с рабочими камерами трехкамерного гидроцилиндра посредством соответствующих кранов-переключате-! лей.

1!88573

Изобретение относится к технике испытания мате риалов, в частности к устройствам для испытания образцов в условиях плоского напряженного состояния при монотонном и цикличес-, ком нагружении.

Известно устройство для испытания трубчатых образцов при двухкомпонентном нагружении, содержащее источники постоянного и переменного давле- 0 ния, подвижный и неподвижный захваты со сферическими шарнирами, каналами и штуцерами для передачи давления в полость образца, трехкамерчый гидроцилиндр со шток-поршнем, соединенным 15 с подвижным захватом, причем диаметр штюка равен диаметру штуцеров, и фазорегулятор соединенный с трехкамерным гидроцилиндром и источниками давления (1) . В процесс каждого из 10 видов испытания используется один, соо Гве pcTB tgHH Вид j испытания, ис— точник давления. При этом в режимах двухкомпонентного нагружения соотношение между осевым и кольцевым нап- 25 ряжениями остается постоянным во вре— мени.

Недостаток устройства заключается в невозможности абесгечения непропорционального во времени режима

30 нагружения, являющегося характерным для работы различных машин и механиз-. мов .

Цель изобретения — обеспечение дополнительного непропорционального режима нагружени я. 35

Указанная цель достигается тем, что устройство дчя испы1.ания трубчатых образцов при двухкомпонентном нагружении, содержащее источники постоянного и переменного давлений,, 40 подвижный и неподвижный захваты со сферическими шарнирами, каналами и штуцерами для передачи давления в полость образца, трехкамерный гидроцилиндр со шток-поршнем, соединенным 45 с подвижным захватом, причем диаметр штока шток-поршня равен диаметру штуцеров, и фазорегулятор, соединенный с трехкамерным гидроцилиндром и источниками давления, снабжено гидро-50 пневмоаккумулятором и дросселем, последовательно установленными между источниками постоянного и переменного давлений, причем линии подачи персменного и постоянного давлений соедине- 55 ны с рабочими камерами трехкамерного гидроцилиндра посредством соответствующих кранов †переключател.

На фиг„1 показана схема устройства для испытания трубчатых образцов при,цвухкомпонентном нагружении;

1 на фиг.2(а-г)- графики рабочих напряжений в образце при различных режимах нагружения; на фиг. 3(а-г)— положение кранов -пе ре ключат елей, соответствующее укаэанным режимам.

Устройство содержит трехкамерный гидроцилиндр 1 с верхней А, средней

Б и нижней С камерами и шток-поршнем

2, имеющим осевой канал, подвижный и неподвижный захваты 3 и 4 со сферическими шарнирами, каналами и штуцерами для передачи давле.ния в полость образца 5, причем диаметры штуцеров равны диаметру штока шток †порш 2, фазорегулятор б, соединенный с камерой С трехкамерного гидроцилиндра 1, источник постоянного давления, в качестве которого используется гидравлический насос 7, источник переменного давления, в качестве которого используется гидроимпульсатор 8, гидропневмоаккумулятор 9 и дроссель 10, установленные между насосом 7 и гидропульсатором 8, и краны-переключатели 11 — 15, соединяющие линию пода.-.и постоянного (статического ) давления от гидропневмоаккумулятора 9 и линию подачи переменного (циклического) давления от гидропульсатора

8 с камерами A,Á,С гидроцилиндра 1.

Кран 1б служит для отключения фазорегулятора при отсутствии необходимости регулирования сдвига фаз между компонентами осевого GZ (t) и кольце вого о (t) нагружений образца 5.

Устройство содержит также коллектор

I 7 и кран 18 для выпуска воздуха из полости образца 5 при заполнении его рабочей жидкостью.

Устройство работает следующим образом.

Насос 7 создает рабочее давление (статическая составляющая), которое через гидропневмоаккумулятор 9, дроссель 10 и краны 11 — 15 подается в трехкамерный гидроцилиндр 1. При этом ссевое усилие растяжения, создаваемое давлением в верхней камере

A уравновешивается осевым усилием сжатия, создаваемым давлением в камере В . Давление в камере С вызывает только кольцевое растяжение образца

5 ввиду того, что наружный диаметр штока шток †порш 2 равен внутреннему диаметру образца 5 и осевые усилия, создаваемые в нижней камере

И!!И!!!и. й

ИИИИИИ!ИИ

1188

ôè . 2

Составитель В.Тальвойш

Редактор Н.Горват ° Техред Л.Микеш Корректор С.Шекмар

Заказ 6735/43 Тираж 896 Подписное

BHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIII "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

С и в полости образца 5, при этом компенсируют друг друга, Подключение гидропульсатора 8 приводит к циклическому изменению давления в верхне

А и нижней С камерах, в результате чего возбуждается знакопоеменная, симметричная осевая циклическая нагрузка на образец 5 и знакопостоянное циклическое кольцевое растяжение образца (фиг.2 а). При этом выполня- IO ется условие d < (t) /68 (t) ф const, т.е. реализуется двухкомпонентное

1 непропорциональное циклическое нагружение. Переключение крана 12 при этом на другую позицию (фиг.3 а) !5 сдвигает фазу изменения осевой нагрузки на полупериод (фиг.2 б) . Если восстановить прежнюю позицию крана

12 (фиг.1) и при работающем гидропульсаторе 8 кран 11 переключить на кол- 20 лектор 17 (фиг.3 б), то на образец

5 передается сжимающая сила совместно с кольцевым циклическим растяжением (фиг. 2 в). Переключение крана 12 при этом на другую позицию изменяет 25 направление осевой силы на противоположное (фиг.2 r). Переключение краца

573 4

14 на коллектор 17(фиг,3 в) в совокупности с краном 12 позволяет получать пропорциональные режимы (фиг.2 д, е), Соединение нижней камеры С непосредственно с гидропневмоаккумулятором 9 путем переключения крана 13 на другую позицию (фиг.3 r) позволяет получать статическое кольцевое растяжение образца 5, которое можно комоинировать с перечисленными вариантами осевого нагружения (фиг.2 ж).

При одновременной работе насоса 7 и гидропульсаторов 8 дроссель 10 выполняет функции фильтра переменной составляющей давления, а гидропневмоаккумулятор 9 служит для дополнительного сглаживания колебаний давления в зоне отбора постоянного давления.

Изобретение позволяет проводить испытания образцов в условиях, когда в процессе опыта изменяется не только уровень нагрузок, но и циклически изменяется и вид напряженного состояния, достигаются также знакопеременные режимы плоского непропорционального циклического нагружения.