Центробежная установка для испытаний образцов

 

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет испытывать образцы на прочность при растяжении (сжатии) с изгибом. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний на растяжение или сжатие с изгибом с изменением в процессе нагружения соотношения между изгибающим моментом и осевой силой. Установка содержит установленный в корпусе полый вал с приводом его вращения . На валу размещены каретки с ограничителями их перемещения и шарнирными четырехзвенниками со съемньми диагональными элементами, установленными на каретках. Смежные звенья четьфехзвенников соединены соответственно с захватами образца и грузами . В полом валу размещена винтовая пара, гайка которой связана с валом, а ходовой винт одним концом связан с третьим захватом для изгиба образца , а другим размещен во втулке, контактирующей с фрикционными колодками тормозного механизма. При вращении . вала центробежные силы грузов вызывают растяжение образца при наличии диагональных элементов в четьфехзвенниках и свободном перемещении кареток . Если же диагональные элеменс S ты удалены, а каретки застопорены (Л ограничителями, то при вращении вала образец С5:симается за счет центробежных сил грузов. При торможении ходового вийта возникающая разность в угловых скоростях его и гайки приводит к осевому перемещению винТа, которое через третий захват передаto ется образцу в виде поперечной силы и вызывает его изгиб. Путем изменео а ния скорости вращения вала и тормозного усилия в процессе испытания досоо тигают изменения соотношения между осевой силой и изгибающим моментом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН дд 4 G 01 N 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3900923/25-28 (22) 27.05.85 (46) 15.11.86. Бюл. 11"- 42 (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.В.Лодус (53) 620.178.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1226126,кл.< 01 N 3/08, 11,04.85.. (54) ЦЕНТРОБЕЖНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИС—

ПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ .(57) Изобретение относится к испытательной технике и позволяет испыты— вать образцы на прочность при растяжении (сжатии) с изгибом. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний на растяжение или сжатие с изгибом с изменением в процессе нагружения соотношения между изгибающим моментом и осевой силой. Установка содержит установленный в корпусе полый вал с приводом его вращения. На валу размещены каретки с ограничителями их перемещения и шарнирными четырехзвенниками со съемными диагональными элементами, установ„„SU„„1270631 A 1 ленными на каретках. Смежные звенья четырехзвенников соединены соответственно с захватами образца и грузами. В полом валу размещена винтовая пара, гайка которой связана с валом, а ходовой винт одним концом связан с третьим захватом для изгиба образца, а другим размещен во втулке, контактирующей с фрикционными колодками тормозного механизма. При вращении вала центробежные силы грузов вызывают растяжение образца при наличии диагональных элементов в четырехзвенниках и свободном перемещении кареток. Если же диагональные элементы удалены, а каретки застопорены ограничителями, то при вращении вала образец сжимается за счет центробежных сил грузов. При торможении ходового вийта возникающая разность в угловых скоростях его и гайки приводит к осевому перемещению винта, которое через третий захват передается образцу в виде поперечной силы и вызывает его изгиб. Путем изменения скорости вращения вала и тормозного усилия в процессе испытания достигают изменения соотношения между осевой силой и изгибающим моментом.

1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1270631

Изобретение относится к испытательной технике,а именно к установкам для испытания образцов на прочность при растяжении с изгибом, имеющим центробежный нагружающий механизм.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний на растяжение или сжатие с изгибом с изменением в процессе нагружения соотношения между изгибающим моментом и осевой силой.

На чертеже изображена схема предлагаемой установки.

Установка содержит корпус i, установленный в нем вертикальный полый вал 2 с приводом 3 его вращения, установленные на валу 2 две каретки 4 с ограничителями 5 их радиальных перемещений, два шарнирных четырехзвенника 6 со съемными диагональными элементами 7, установленными на каретках 4, два захвата 8 образца 9 и два груза 10, причем захваты 8 и грузы 10 связаны со смежными звеньями четырехзвенников 6.

Кроме того, установка содержит втулку 11, размещенную в корпусе 1, тормозной механизм, вкюрочающий гидравлический привод 12, силовые цилиндры 13 и фрикционные колодки 14 закрепленные на корпусе и взаимодействующие с втулкой 11, третий захват 15 для изгиба образца 9, размещенный с возможностью осевого перемещения в полости вала 2 и включающий пружину 16 и призму 17, винтовую пару, гайка 18 которой закреплена в полости вала 2, а ходовой винт

19 размещен в той же полости так, что один его конец упирается в третий захват 15, а другой размещен во втулке 11, причем при упоре винта

19 в захват 15 он подпружинен пружиной 20.

Установка работает следующим образом.

Для испытаний образца 9 на растяжение с изгибом шарнирные четырехзвенники 6 фиксируют установкой диагонального элемента 7. Ограничители

5 устанавливают в положение, не препятствующее радиальному перемещению кареток 4. Включают привод 3, который приводит во вращение вал 2 с каретками 4 и грузами 10, связанными с ними и с захватами 8 образца 9. .Возникающие при этом центробежные

1О

45 усилия, зависящие от величины массы грузов 10 и скорости вращения вала

2, растягивают образец 9.

Вместе с валом 2 с одинаковой с ним скоростью вращается винт 19. К этому его принуждают силы трения, возникающие в винтовой паре винт 19 гайка 18, величина которых зависит от усилия подпружинивания, создаваемого пружиной 20.

При достижении заданной осевой нагрузки к образцу прикладывают изгибающую нагрузку. Для этого включают гидравлический привод 12 тормозного механизма, и силовые цилиндры

13 прижимают фрикционные колодки

14 к втулке 11, которая связана с винтом 19. Вращение винта 19 замедляется и за счет разности скоростей вращения винта 19 и гайки 18, связанной с валом 2, винт 19 совершает осевое перемещение и принуждает к такому же перемещению захват 15.

Призма 17 захвата 15 входит в контакт с образцом 9 и изгибает его. При силовом режиме нагружения работает пружина 16. При деформационном режиме изгиба образца 9 пружину 16 уда— ляют. Изгиб образца 9 регулируется тормозным механизмом путем изменения тормозного усилия, приходящегося на винт 19. При этом изменяется величина осевого перемещения винта 19 и захвата 15 с призмои 17.

После достижения заданной величины изгиба образца торможение винта

19 прекращают. Скорость его вращения сравнивается со скоростью вращения гайки 18. Осевое перемещение винта

19 прекращается, а изгиб образца сохраняется. Если необходимо при этом изменить величину осевой .силы на образец 9, то изменяют лишь скорость вращения вала 2. Если необхо-. димо в процессе испытания изменить величину изгиба образца 9, то повторно включают тормозной механизм.

Испытание продолжают до разруше,ния образца.

Для испытания образца 9 на сжатие с изгибом ограничителями 5 стопорят каретки 4, запрещая их радиальные перемещения. Диагональные элементы 7 четырехзвенников 6 удаляют °

Тогда при вращении вала 2 центробежные усилия грузов 10 вызывают повороты четырехзвенников, при которых образец 9 сжимается. В остальном ра1270631 юшим грузом.

Составитель Ю.Виноградов

Редактор M.Äüøûí Техред И.Ходанич Корректор О.Луговая

Заказ 6234/44 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород,ул.Проектная,4 бота установки аналогична работе при испытании образца 9 на растяжение с изгибом.

Формула изобретения

1. Центробежная установка для испытаний образцов, содержащая корпус, установленный в нем вертикальный вал с приводом его вращения, два эахва- l0 та для крепления образца, связанные с валом, и нагружающий механизм, включающий пару грузов, установленных с возможностью перемещения под действием центробежных сил и связан- 15 ных посредством тяг с захватами, отличающаяся тем, что, с цельЮ расширения функциональных возможностей путем обеспечения испытаний на растяжение с изгибом с изме- 20 нением в процессе нагружения соотношения между изгибающим моментом и осевой силой, вал выполнен полым, а установка снабжена втулкой, размещенной в корпусе, тормозным механизмом, взаимодействующим с втулкой, гретьим захватом для изгиба образца и винтовой парой, гайка которой закреплена в полости вала, а ходовой винт размещен в той же полости и один его конец связан с третьим захватом, а другой размещен во втулке.

2. Установка по и. 1, о т л и— чающая с я тем, что, с целью < обеспечения испытаний также и на сжатие с изгибом, она снабжена установленными на валу двумя каретками с ограничителями их радиальных перемещений и двумя шарнирными четырехзвенниками со съемными диагональными элементами, причем одно иэ боковых звеньев каждого иэ четырехэвенников связано с соответствующей тягой, про-. тивоположно закреплено на соответствующей каретке, а одно из смежных с ними звеньев связано с соответству