Установка для испытания стержневых образцов материалов на кручение

 

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет испытывать стержневые образцы ступенчатым по длине закручиванием . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения ступенчатого нагружения образца вдоль его оси переменными крутящими моментами с постоянной максимальной и возрастающей деформациями. Установка содержит установленные на образце 1 в заданных сечениях захва ты кольца 2-6, на которые посажены зубчатые колеса 7-11 с возможностью вращения, удерживаемые траверсами 20 и 21. Колеса находятся в зацеплении с шестернями 12-16, валы 17 и 18 которых также закреплены на траверсах 20 и 21 и имеют на свободных концах колеса 28 и 29 червячных пар, на винтах 26 и 27 которых соответственно с возможностью вращения и жестко установлены шестерни 24 25 с пазами 30 и 31 и канавками 32 и 33 для пальцев 22 и 23, установленных на траверсах 20 и 21. Винт 26 имеет возможность перемещаться только вдоль своей оси. От привода 34 через зубчатые передачи 35, 36 и 37 задается вращение щестерням 24 и 25. о При этом винт 27 и вращается и передвигается возвратно-поступательно вдоль своей (Л оси. В результате через червячные колеса 28 и 29 валы 17 и 18, шестерни 12-16, зубчатые колеса 7-11 и захваты-кольца 2-6 происходит ступенчатое заданное нагружение образца 1 на участках между кольцами. 1 ил. to О) ел сд оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цу 4 G 01 N 3/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ яв илиад

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3944879/25-28 (22) 26.08.85 (46) 23.10.86. Бюл. № 39 (71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е. В. Лодус (53) 620.178.322.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1218315, кл. G 01 Х 3/22, 1984.

{54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

СТЕРЖНЕВЫХ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ НА КРУЧЕНИЕ (57) Изобретение относится к испытательной технике и позволяет испытывать стержневые образцы ступенчатым по длине закручиванием. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения ступенчатого нагружения образца вдоль его оси переменными крутящими моментами с постоянной максимальной и возрастающей деформациями. Установка содер„„SU„„1265531 А1 жит установленные на образце 1 в заданных сечениях захваты кольца 2 — 6, на которые посажены зубчатые колеса 7 — 11 с возможностью вращения, удерживаемые траверсами 20 и 21. Колеса находятся в зацеплении с шестернями 12 — 16, валы 17 и 18 которых также закреплены на траверсах 20 и 21 и имеют на свободных концах колеса 28 и 29 червячных пар, на винтах 26 и 27 которых соответственно с возможностью вращения и жестко установлены шестерни 24 и 25 с пазами 30 и 31 и канавками 32 и 33 для пальцев 22 и 23, установленных на траверсах 20 и 21. Винт 26 имеет возможность перемещаться только вдоль своей оси. От привода 34 через зубчатые передачи 35, 36 и

37 задается вращение шестерням 24 и 25.

При этом винт 27 и вращается и передвигается возвратно-поступательно вдоль своей оси. В результате через червячные колеса 28 и 29 валы 17 и 18, шестерни 12 — 16, зубчатые колеса 7 — 11 и захваты-кольца 2 — 6 происходит ступенчатое заданное нагружение образца 1 на участках между кольцами. 1 ил.

1265531

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания стержневых образцов материалов ступенчатым по длине закручиванием.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения ступенчатого нагружения образца вдоль его оси переменными крутящими моментами с постоянной максимальной и возрастающей деформациями.

На чертеже представлена схема предлагаемой установки.

Установка содержит захваты, предназначенные для охвата испытуемого образца 1 в заданных его сечениях и выполненные в виде соосно установленных колец 2 — 6, зубчатые колеса 7 — 11, посаженные на соответствующие кольца 2 — 6, шестерни 12 — 16, находящиеся в зацеплении с соответствуюшими зубчатыми колесами 7 — Ill, два вала

17 и 18, на которых размещены шестерни

12 — 16, основание 19, установленные на основании 19 соответственно с возможностью перемещения в направлении осей 17 и 18 и неподвижно две траверсы 20 и 21, удерживающие соответственно крайние зубчатые колеса 7 и 11, которые связаны с другими колесами 8 — 10 с возможностью независимого вращательного движения, два пальца 22 и 23, установленные соответственно на траверсах 20 и 21, и два механизма возвратновращательного движения зубчатых колес

7 — 11, выполненные в виде червячных пар и шестерен 24 и 25, установленных на соответствующих червяках 26 и 27, причем колеса 28 и 29 червячных пар посажены на соответствующие валы 17 и 18.

Шестерня 25 одного из механизмов жестко связана с соответствующим червяком 27, который закреплен на траверсе 21 с возможностью осевого и вращательного перемещений. Шестерня 24 другого механизма установлена на червяке 26 с возможностью вращательного движения, а червяк 26 закреплен на траверсе 20 с возможностью осевого перемещения. На боковых поверхностях шестерен 24 и 25 выполнены винтовые пазы 30 и 31 и кольцевые канавки 32 и 33, предназначенные для взаимодействия с соответствующими пальцами 22 и 23.

Установка содержит также привод 34, коническую 35 и цилиндрические 36 и 37 зубчатые передачи, связывающие привод 34 с шестернями 24 и 25 механизмов возвратно-вращательного движения зубчатых колес

7 — 11, муфту 38 и винт 39, связывающие привод 34 с траверсой 20.

Установка работает следующим образом.

На образец 1 в заданных его сечениях устанавливают кольца 2 — 6 и жестко соединяют их с поверхностью образца 1. На эти кольца 2 — 6 сажают зубчатые колеса 7-—

11 так, что их относительное вращение запрещено. При этом крайнее колесо 7 с кольцевой канавкой соединяют с кольцевым выступом 40 на траверсе 20, а крайнее колесо 11 кольцевым выступом 41 соединяют с

5 соответствуюшей канавкой на траверсе 21.

Промежуточные колеса 8 — 10 также соединяют с крайними. Сборку колес на образце осуществляют, когда траверса 20 отведена на максимальное расстояние от траверсы 21.

Включают привод 34, который с помощью

10 винта 39 перемещает в направлении осей валов 17 и 19 в траверсу 20 до соединения зубчатых колес 7 — 11 с шестернями 12 — 16.

Привод 34 с помощью зубчатых передач

35 — 37 соединяют с механизмами возвратно15 вращательного движения колес 7 — 11 и с помощью взаимодействия пальцев 22 и 23 с винтовыми пазами 30 и 31 или кольцевыми канавками 32 и 33 задают различные режимы нагружения испытуемого образца.

Если соединяют пальцы 22 и 23 соответщ ственно с канавками 32 и 33, то при включении привода 34 происходит вращение только червяка 27 и соответственно колеса 29, вала 18, шестерен 15 и 16 и колес 10 и 11.

При этом на участке между кольцами 5 и 6 образец 1 закручивается с возрастающей

25 деформациеи. Если палец 23 соединяют с винтовым пазом 31, а палец 22, как и прежде, соединен с канавко" 32, то на постоянное закручивание образца 1 на участке между кольцами 5 и 6 накладывается переменная составляющая закручивания этого участка, обусловленная повторяющимся осевым перемещением червяка 27. При этом обеспечивается переменная возрастающая деформация.

Если палец 22 соединяют с пазом 30, а у палец 23, как и прежде, соединен с пазом

31, то при врашении шестерни 24 червяк 26 совершает возвратно-поступательное движение с заданной амплитудой, а колесо 28 с валом 17, шестернями 12 — 14 и колесами

7 — 9 — возвратно-вращательные движения.

При этом участки образца 1 между кольцами 2 — 4 закручиваются с различными, но постоянными максимальными знакопеременными деформациями. А на участке между кольцами 4 и 5 происходит наложение деформаций закручивания образца при вращении колес 9 и 10.

Если палец 23 соединяют с канавкой 33, а палец 22 с пазом 30, то переменную деформацию закручивания испытывают участки образца 1 между кольцами 2 — 4, . Возрастаю о щую деформацию закручивания испытывает участок образца 1 между кольцами 5 и 6.

А участок образца 1 между кольцами 4 и 5 испытывает наложение нагрузок от различного вращения колес 9 и 1О.

Заданное число участков образца 1 и величины ступеней деформаций между участками обеспечивают выбором и установкой на образец 1 соответствующего числа

1265531

Формула изобретения

Составитель 10. Виноградов Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Редактор В. Иванова

Заказ 5650/34 колец и соотношениями между диаметрами зубчатых колес, посаженных на кольца, и диаметрами соединенных с ними шестерен.

Амплитуды переменных деформаций образца обеспечиваются выбором наклона пазов 30 и 31.

Установка для испытания стержневых образцов материалов на кручение, содержа- 10 щая захваты, предназначенные для охвата испытуемого образца в разных его сечениях и выполненные в виде соосно установленных колец, зубчатые колеса, посаженные на соответствующие кольца, шестерни, находящиеся в зацеплении с соответствующими зубчатыми колесами, и два вала, на которых размещены шестерни, с приводом их вращения, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения ступенчатого нагружения образца вдоль его оси переменными крутящими моментами с постоянной максимальной и возрастающей деформациями образца, она снабжена двумя траверсами, установленными на каждой из них пальцами и двумя механизмами возвратно-вращательного движения зубчатых колес, каждый из которых выполнен в виде червячной пары и шестерни, установленной на червяке, колеса червячных пар соединены соответствующими валами, шестерня одного из механизмов жестко связана с соответствующим червяком, который имеет возможность осевого и вращательного перемещений, червяк другого механизма имеет возможность осевого перемещения, а на боковой поверхности шестерен обоих механизмов выполнены винтовой паз и кОльцевая канавка, предназначенные для взаимодействия с соответствующими пальцами.