Установка для испытания образцов на сжатие с изгибом

 

Изобретение позволяет расширить возможность установки путем обеспечения изменения точек приложения изгибающих усилий (ИУ) на поверхности образца 5. Для этого установка содержит дополнительные гидравлические снловозбудители поперечного изгиба, закрепленные на станине 1 параллельно основному. Гидроцилиндры (ГЦ) 14- 17 с подпружиненными плунжерами закреплены на раме 13, которая связана (Л К W го № М8

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) (Sl) 4 С 01 N 3/10. 3/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ 1

И ABTOPCHOlVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3785144/22-03 (22) 27.08.84 (46) 23.04.86. Бюл. В 15 (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени, научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.В. Лодус (53) 620. 178.322(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 364866, кл. С 01 N 3/08, 1972.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1142770, кл. G 01 N 3/36, 1983.

1 (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ- ОБРАЗЦОВ НА СЖАТИЕ С ИЗГИБОИ (57) Изобретение позволяет расширить возможность установки путем обеспечения изменения точек приложения изгибающих усилий (ИУ) на поверхности образца 5. Для этого установка содержит дополнительные гидравлические силовозбудители поперечного изгиба, закрепленные на станине 1 параллельно основному. Гидроцилиндры (ГЦ) 1417 с подпружиненными плунжерами закреплены на раме 13, которая связана

1226130 со станиной 1 при помощи пружин 19 и имеет упоры 20. По центру рамы 13 установлен взаимодействующий с плунжерами ГЦ кулачковый механизм. Поршн вые полости ГЦ 14 — 16 сообщены с источником 12 давления подпоршневыми полостями ГЦ 6 — 8 силовозбудителей поперечного изгиба. Подпоршневая полость ГЦ 17 сообщена через кран 22 с подпоршневыми полостями ГЦ 2 и 3 силовозбудителя осевой нагрузки и через кран 23 с источником 12 давления. На поршнях ГЦ 2 и 3 размещены

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для испытания образцов материалов и изделий на сжатие с изгибом.

Цель изобретения — расширение воз- 5 можностей установки путем обеспечения изменения точек приложения изгибающих усилий на поверхности образца.

На чертеже представлена схема установки для испытания образцов на сжатие с изгибом. установка содержит станину 1, размещенные на ней гидравлическИй силовозбудитель осевой нагрузки, состоящий из двух гидроцилиндров 2 и 3, на 15 поршнях которых размещены захваты 4 для образца 5, гидравлические силовозбудители поперечного изгиба, имеющие ряд гидроцилиндров 6 — 8, плунжеры которых соединены соответственно 20. с толкателями 9 — 11 для образца 5, .источник 12 давления среды, раму 13 с закрепленными на ней гидроцилиндрами 14 — 17 с подпружиненными плунжерами и кулачковый механизм 18, установленный по центру рамы 13, которая связана со станиной 1 силовыми пружинами 19 и имеет упоры 20 для регулирования зазоров относительно станины

1. Кулачок механизма 18 взаимодейст- 30 вует с подпружиненными плунжерами гидроцилиндров 14-17.Подпоршневые полости гидроцилиндров 44 — 16 сообщены с источником 12 давления через краны

21 и с подпоршневыми полостями гидроцилиндров 6 — 8 силовозбудителей поперечного изгиба (порядок соединения полостей определяется задачами исслезахваты. Плунжеры ГЦ 6 — 8 соединены с толкателями 9 — 11. Созданием определенных давлений через краны 2 1

23 в полостях ГЦ 6, 7, 8, 14, 15 и

16 на образец 5 через толкатели 9-11 передается ИУ. Падение давления при этом в полостях ГЦ 8 и 16 компенсируется энергией. пружин 19. Постоянное повышение давления в системе ГЦ приводит к постоянному росту осевой нагрузки и перемещающихся ИУ. 2 з. и. ф-лы, 1 ил.

2 дований). Подпоршневая полость гидроцилиндра 17 сообщена через кран 22 с подпоршневыми полостями гидроцилиндров 2 и 3 силовозбудителя осевой нагрузки и через кран 23 с источником

12 давления Гидроцилиндр 3 установлен на катковой опоре 24, которая имеет ограничитель 25 хода. Толкатели

9 — 11 выполнены в форме распределительных балочек, установленных так, что соотношение их плеч определяются положением контактирующего с ними плунжера относительно торцовых захватов 4 и заданным распределением усилия изгиба по длине образца 5.

Установка работает следующим образом.

Для испытания образца 5 в силовом режиме при усталостном нагружении с перемещением изгибающего усилия от центра к торцам образца 5 полости гидроцилиндров соединяют по схеме, показанной на чертеже, т.е. крайние гидроцилиндры 6 соединены между собой и с гидроцилиндром 14, промежуточные гидроцилиндры 7 соединены между собой и с гидроцилиндром 15, центральный гидроцилиндр 8 соединен с гидроцилиндром 16. Открыв краны 21, создают в полостях гидроцилиндров 6,7,8, 14, 15 и 16 давление среды, соответствующее нижнему уровню нагрузки (при положении кулачка согласно чертежу), а через краны 22 и 23 в полостях гидроцилиндров 2,3 и 17 †соответствующее верхнему уровню нагрузки. Краны

21 и 23 закрывают и включают привод кулачкового механизма 18, вследствие чего его кулачок воздействует на плун жер гидроцилиндра 16, что создает дополнительное давление в подпоршне вой полости гидроцилиндра 8 и одновре менно смещает раму 13 в направлении оси гидроцилиндра 16, сжимая силовые пружины 19, расположенные на наружной поверхности той части рамы, на которой закреплен гидроцилиндр 16. Это давление создает усилие на толкателе

11 передаваемое образцу 5 в виде изгибающего момента. Прогиб образца 5 под действием этого усилия вызовет падение давления в подпоршневых полостях гидроцилиндров 8 и 16, которое компенсируется упругой энергией пружин 19. При дальшейнем повороте выступ кулачка механизма 18 взаимодействует последовательно с плунжерами гидроцилиндров 15 и 14, вследствие чего происходит соответственно последовательное увеличение усилия изгиба на толкателях 10 и 9, что подобно перемещению изгибающего усилия от центра к торцам образца 5.

При воздействии выступа кулачка на плунжер гидроцилиндра 17 аналогич™ым образом происходит увеличение осевой нагрузки. На этом заканчивается полный цикл нагружения, многократным .повторением которого осуществляются усталостные испытания образцов.

Для испытания на усталость в деформационном режиме нагружения упора,ми 20 ликвидируется зазор между рамой

13 и станиной 1.При вращении кулачка плунжер каждого гидроцилиндра,14-17 перемещается на величину эксцентриси тета и вызывает соответствующее сме:щение плунжера гидроцилиндра силовоэбудителя. Малая сжимаемость жидкости

:по сравнению с пружинами 19 обеспечивает испытания в режимах заданных постоянных деформаций образца.

Для испытания в режиме непрерывно возрастающего усилия краны 21 и 22 открывают, кран 23 — закрывают. При этом источник 12 давления работает на постоянное повышение давления в системе гидроцилиндров, что приводит к постепенному плавному росту осевой нагрузки и увеличивающейся перемещаюI щейся изгибающей нагрузки. При открытом кране 23 осевая нагрузка возрастает в пульсирующем режиме. Силовой или деформационный режимы нагружения устанавливаются положением упоров 20, как и в описанных режимах, которые действительны и для нагружения образФормула изобретения

1. Установка для испытания образцов на сжатие с изгибом, содержащая станину, размещенные на ней гидравлический силовозбудитель осевой нагрузки с захватами для образца и гидравлический силовозбудитель поперечного изгиба, имеющий гидроцилиндр с плунжером и толкателем, отличающаяс я тем, что, с целью расширения возможностей установки путем обеспечения изменения точек приложения изгибающих усилий на поверхности образца, она снабжена дополнительными гидравлическими силовозбудителями поперечного изгиба, закрепленными на станине параллельно основному, рамой с закрепленными на ней гидроцилиндрами с подпружиненными плунжерами, кулачковым

30 механизмом, установленным по центру рамы, и источником давления среды, при этом рама связана со с аниной, кулачковый механизм взаимодействует .с плунжерами закрепленных на раме гидроцилиндров, а подпоршневые полости- этих гидроцилиндров сообщены с источником давления при помощи кранов и подпоршневыми полостями гидроцилиндров силовозбудителей поперечного иггиба.

2. Установка по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я- с я тем, что, с целью обеспечения испытаний в силовом и деформационном режимах, рама связана со станиной посредством силовых пр> жин, установленных по наружному периметру рамы в плоскости вращения кулачка, и имеет упоры для регулирования зазоров относительно станины.

3. Установка по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения испытаний в режимах уста- лостного и непрерывно возрастающего нагружения, она снабжена установленным на раме дополнительным гидроциSS линдром, подпоршневая полость которого сообщена с источником давления и подпоршневой полостью гидроцилиндра силовозбудителя осевой нагрузки.

1226130 4 ца 5 при консольной его заделке в захвате гидроцилиндра 2 при перемещении гидроцилиндра 3 по катковой опоре 24. При этом стрела прогиба регулируется положением упора 25, а гидроцилиндры 6 — 8 силовозбудителей поперечного изгиба соединены с гидроцилиндрами 14-16 так, чтобы увеличение усилия проходило в направлении от торца к торцу образца 5.