Машина для испытания образцов в сложно-напряженном состоянии

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к машинам для исследования прочностных свойств материалов при сложном напряженном состоянии. Целью изобретения является повышение точности испытаний путем возбуждения заданных форм изгибных колебаний. Машина содержит неподвижное основание 1, соосные активные захваты 2, 3, механизм 4 осевого нагружения, механизм 5 нагружения крутяп;ей нагрузкой, приспособление 6 для создания статических изгибных нагрузок, воздействующую головку 7 для создания динамических изгибных нагрузок, а также источник 8 высокого давления с механизмом управления. Особенностью машины является объединение в один узел приспособления 6 для создания статических изгибных нагрузок с воздействующей головкой 7, для чего она выполнена в виде вибровозбудителя с толкателем 19 и закреплена на штоке 17 гидроцилиндра 16 приспособления для создания статических изгибных нагрузок . Нагружение образца 21 динаI (Л /////////// /////// / //// / to О //j j /f ////// /// //////, ipurl

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО1ф АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1290141 (бу 4 G 01 N 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3849831/25-28 (22) 01. 02. 85 (46) 15.02.87. Бюл. У 6 (7 1) Пермский политехнический институт (72) Е.В.Поезжаева, Э.А.Келлер

В.А. Гладковский и Т.Э.Шерстнева (53) 620.178.311(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 732732, кл. G 01 N 3/34, 1977. (54) ЮШИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ

В СЛОЖНО-НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ (57) Изобретение относится к испытательной технике, а именно к машинам для исследования прочностных свойств материалов при сложном напряженном состоянии. Целью изобретения является повышение точности испытаний путем возбуждения заданных форм изгибных колебаний. Машина содержит неподвижное основание 1, соосные активные захваты 2, 3, механизм 4 осевого нагружения, механизм 5 нагружения крутящей нагрузкой, приспособление 6 для создания статических изгибных нагрузок, воздействующую головку 7 для создания динамических изгибных нагрузок, а также источник 8 высокого давления с механизмом управления ° Особенностью машины является объединение в один узел приспособления 6 для создания статических изгибных нагрузок с воздействующей головкой 7, для чего она выполнена в виде вибровозбудителя с толкателем 19 и закреплена на штоке 17 гидроцилиндра 16 приспособления для создания статических изгибных нагрузок. Нагружение образца 21 дина1290 мическим и статическим изгибом производится через толкатель t9 который выполнен в виде полого цилиндра с двумя нажимными элементами и двумя нажимными пружинами. Для их взаимодействия с образцом 21 в корпусе толкателя 19 выполнено сквозное отверстие. Для создания в образце

141 сложного напряженного состояния активный захват 2 жестко связан с механизмом 5 нагружения крутящей нагрузкой, а захват 3 — с механизмом 4 осевого напряжения. Для задания необходимой формы колебания гидроцилиндр 16 выполнен с возможностью перемещения вдоль оси образца 21.2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к машинам для исследования прочностных свойств материалов при сложном напряженном состоянии.

Цель изобретения — повышение точности испытаний путем возбуждения заданных форм изгибных колебаний.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемой машины; на фиг. 2 — узел I на фиг. 1.

Машина для испытания образцов в сложно-напряженном состоянии содержит неподвижное основание 1, соосные активные захваты 2 и 3, механизм 4 осевого нагружения, механизм 5 нагружения крутящей нагрузкой, приспособление 6 для создания статических изгибных нагрузок, воздействующую головку 7 для создания динамических изгибных нагрузок, а также источник

8 высокого давления с механизмом 9 управления. Механизм 4 осевого нагружения выполнен в виде гидроцилиндра 10, шток 11 которого жестко связан с активным захватам 3. Механизм

5 нагружения крутящей нагрузкой включает гидроцилиндр 12, шток 13 которого соединен с рейкой 14 и зубчатым колесом 15, которое в свою очередь связано с активным захватом 2. Приспособление 6 для создания статических изгибных нагрузок состоит из гидроцилиндра 16, шток 17 которого связан с вибровозбудителем 18, связанного в свою очередь с толкателем 19. Гидроцилиндр 16 установлен на неподвижном основании 1 при помощи направляющих 20, расположенных параллельно оси образца 21, и винтовой передачи 2Z с приводом 23.

Вибровозбудитель 18 служит для создания динамических нагрузок на обра-зец 21 и состоит из корпуса 24, ус" тановленного при помощи направляющих 25 и упругих элементов 26 и 27 на шток 17, и сердечника 28, связанного с корпусом 24 при помощи упругих мембран 29 и 30. Мембраны 29 и

30 закреплены на корпусе 24 при помощи фпанцев 31 и 32, а к сердечни10 ку — при помощи стопорных колец 33.

Изменение амплитуды и частоты динамического возбуждения осуществляется при помощи блока 34 управления. Толкатель 19 выполнен в виде полого ци15 линдра 35 со сквозной прорезью для образца 21, двух нажимных элементов

36 и 37, снабженных фрикционными накладками.38 и 39, и нажимных пружин 40 и 41. Каждый иэ нажимных

20 элементов 36 и 37 выполнен в виде призмы, вершина которой имеет заданное скругление. Радиус r скругления равен 0.08-0.1 толщины S образца, Источник 8 высокого давления с механизмом 9 управления связаны с гидроцилиндрами 10 и 12 жесткими трубопроводами 42 и 43, а с гидроцилинд-, ром 16 — эластичными трубопроводами 44. При этом эластичный трубопроЗ-0 вод 44 не препятствует осевому перемещению гидроцилиндра tб.

Машина работает следующим образом.

Включают источник 8 высокого давления и при помощи механизма 9 управления рабочая среда подается по трубопроводам 42, 43 и 44 в гидроцилиндры 10, 12 и 16 по заданному за40 кону. При этом осевая нагрузка на образец 21 обеспечивается гидроцилиндром 10, нагрузка на кручение гидроцилиндром 12, а на изгиб — гид1290141

ВНИИПИ Заказ 7892/38 Тираж 799 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 роцилиндром 16. Включают блок 34 управления и динамическая нагрузка заданной амплитуды и частоты передается от сердечника 28 на цилиндр 35 толкателя 19 и через пружины 40 и 41 и нажимные элементы 36 и 37 — на образец 21. Это позволяет возбудить в образце высокочастотные изгибные колебания. Настройку на резонанс изгибных колебаний производят изменением 10 частоты динамической силы блоком 34 управления вибровозбудителя 18. Повышение точности воспроизведения заданных форм изгибных колебаний производят путем включения привода 23. При 15 этом винтовая передача 22 перемещает гидроцилиндр 16 и вибровозбудитель 18 по направляющим 20 вдоль оси образца 21 до совпадения точек контакта нажимных элементов 36 и 37 с точками 20 пучности изгибных колебаний образца 21.

Выполнение вершин нажимных элементов с радиусом г, равным 0.08-0.1 толщины S образца, обеспечивает необходимую долговечность нажимных элементов 36 и 37 и заданную точность, Наличие упругих элементов 26 и 27, связывающих корпус 24 вибровозбуди- 3О теля 18 со штоком 17, позволяет избе— жать демпфирования высокочастотных колебаний вибровозбудителя 18, кото рое неизбежно происходит в гидроцилиндре 16. Наличие нажимных пружин

40 и 41 обеспечивает устранение жесткой связи сердечника 28 с образцом

2 1, в результате чего повышается точность воспроизведения форм колебания, Формула из обре те ни я

Машина для испытания образцов в сложно-напряженном состоянии, содержащая основание, соосные активные захваты, механизм осевого нагружения, связанный с одним из захватов, механизм нагружения крутящей нагрузкой, связанный с другим захватом, и приспособление для создания статических изгибных нагрузок, выполненное в виде гидрбцилиндра со штоком и воздействующей головки, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности, воздействующая головка выполнена в виде вибровозбудителя с толкателем, корпус вибровозбудителя связан со штоком посредством упругих элементов, предназначенный для взаимодействия с образцом толкатель выполнен в виде полого цилиндра со сквозной прорезью для образца, гидроцилиндр установлен с возможностью перемещения вдоль оси захватов,а машина снабжена установленными в цилиндре с воэможностью осевого перемещения двумя нажимными элементами, каждый из которых прикреплен к соответствующей внутренней торцовой поверхности цилиндра посредством нажимных пружин.