Установка для испытания на усталость образцов материалов

 

Изобретение относится к области испытательной техники. Цель изобретения - расширение технологических возможностей установки путем испытания группы образцов 5, 13, 14 при их силовом взаимодействии. Для этого установка имеет силовозбудитель 2 осевой нагрузки и три силовозбудителя S (Л 00 СО 00 оо 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Иь..

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3979130/22-03 (22) 25. 11.85 (46) 15.04.87. Бюл. Ф 14 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.В. Лодус (53) 620. 178(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1142770, кл. G 01 N 3/36, 1984. (51)4 G 01 N 3/32//Е 21 С 39/00 (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА УСТАЛОСТЬ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области испытательной техники. Цель изобретения — расширение технологических возможностей установки путем испытания группы образцов 5, 13, 14 при их силовом взаимодействии. Для этого установка имеет силовозбудитель 2 осевой нагрузки и три силовозбудителя

1303888

6 15 и 16 поперечного изгиба. Сило- имеются стержни 19 и 20. При установt возбудитель 2 размещен на станине и ке обоих стержней одновременно полувыполнен в виде кривошипа 31 с приво- чают силовой обмен по осевым и изгибом 32 его вращения. На кривошипе бающим нагрузкам. Для обеспечения

31 установлены осевые захваты 3, 9, регулировки соотношения между осевой

11 для образцов 5, 13 и 14. Каждый и изгибающей нагрузками рычаги силосиловозбудитель 6, 15, 16 выполнен возбудителей 6, 15, 16 выполнены в в виде радиально изогнутой направляю- виде реек, их поворотные оси — в шей в которой установлен толкатель, виде зубчатых колес, а кривошип 31 и двуплечего рычага с поворотной с изменяющимся эксцентриситетом. Для осью. На одном плече рычага закрепле- обеспечения регулирования уровней на направляющая. Второе плечо рычага нагрузок на образцах 5, 13» нашарнирно прикреплено к одному из правляющая имеетпружину, контактируюпары осевых захватов 4, 10. Для изби- щую с толкателем иподвижным винтом, рательного соединения осевых захва- связанным со вторым концом пружины четов 4, IO 12 или боковых 8, 17, 18 рез шариковую передачу. 2 з.п.ф-лы,2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испытания образцов различных материалов, преимущественно горных пород и материалов, используемых при изготовлении горных крепей, на усталость при действии осевой и изгибающей нагрузок, Цель изобретения — расширение технологических возможностей установки путем испытания группы образцов при их силовом взаимодействии, обеспечение регулирования соотношения между осевой и изгибающей нагрузками и обеспечение регулирования уровней нагрузок на образцах в группе.

На фиг. 1 показана схема установки для испытания на усталость образцов материалов, вид спереди на фиг. 2 — то же, вид сбоку.

Установка содержит станину 1, размещенный в ней силовозбудитель 2 осевой нагрузки, пару осевых захватов

3 и 4 для образца 5, силовозбудитель

6 поперечного изгиба с толкателем 7 и боковым захватом 8 для образца 5, дополнительные пары осевых захватов

9, 10 и 11, 12 для дополнительных образцов 13 и 14, устанавливаемых параллельно .образцу 5, дополнитель > ные силовозбудители 15 и 16 поперечного изгиба с толкателями (не показаны) и боковыми захватами 17, 18 для дополнительных образцов 13 и 14 и соединительные стержни 19 и 20

2 для избирательного соединения осевых захватов 4, 10 и 12 или боковых захватов 8, 17 и 18.

Каждый иэ силовозбудителей 6, 15

5.и 16 поперечного изгиба выполнен в виде радиально изогнутой направляющей 2 1, в которой установлен толкатель 7, двуплечего рычага, выполненного в виде рейки 22 с поворотной осью, выполненной в виде зубчатого колеса 23, пружины 24, установленной в направляющей 21 и контактирующей одним концом с толкателем 7, и поджимного винта 25, связанного со

15 вторым концом пружины 24 через шариковую передачу 26, при этом на одном плече рейки 22 закреплена направляющая 21, второе плечо рейки 22 через ось 27 прикреплено к одному из пары осевых захватов 4 и 10 или

12, а зубчатое колесо 23 установлено с возможностью поворота при помощи колеса 28 при ослабленной стопорной гайке 29. Для удержания рейки 22 в

25 зацеплении с зубчатым колесом 23

1 служит хомут 30.

Силовозбудитель 2 осевой нагрузки выполнен в виде кривошипа 31, на котором установлены вторые из каждой пары осевые захваты 3, 9 и 11, и привода 32 вращения кривошипа 31.

Кривошип 31 выполнен с возможностью изменения его эксцентриситета при

35 ослабленных стопорных винтах 33.

1ЗОЗ

Установка работает следующим образом.

Для работы в режиме групповых испытаний без осуществления силового взаимодействия между образцами 5, 13 и 14 стержни 19, 20 удаляют из осевых захватов 4, 10, 12 и боковых захватов 8, 17, 18. Включают привод 32 и при вращении кривошипа 31 осевые захваты 3, 9, 11 совершают круговые 10 движения вместе с кривошипом 31 осевые захваты 4, 10 и 12 воздействуют на левые (фиг. 1) плечи рычагов-реек

22, поворачивают их вокруг осей— зубчатых колес 23. При поворотах ре- 15 ек,22 поворачиваются направляющие

21 силовозбудителей 6, 15 и 16 поперечного изгиба, толкатели 7 перемещаются относительно направляющих 21 и сжимают силовые пружины 24. При 20 деформации силовых пружин 24 толкатели 7 передают на образцы 5, 13 и 14 через боковые. захваты 8, 17 и 18 изгибающие нагрузки и одновременно пропорциональные им осевые нагрузки, возникающие как результат появления усилий на правых плечах рычагов-реек 22. Соотношения между осевыми и боковыми изгибающими усилиями зависят от соотношения плеч рычагов- ЗО реек 22 и регулируются путем поворота зубчатых колес 23 и перемещения реек 22 при вращении колеса 28 при ослабленной стопорной гайке 29. Пределы изменения нагрузок задаются 35 эксцентриситетом кривошипа 31, который регулируется перемещением кривошипа 31 при ослабленных винтах 33: с ростом эксцентриситета пределы изменения нагрузок расширяются. Уро- 40 вень изменения нагрузок на каждом образце регулируется отдельно с помощью поджатия силовых пружин 24 путем вращения винтов 25 и перемещения шариковой передачи 26: с рос- 4> том степени поджатия пружины повышаются нижний и верхний уровни нагрузок. В процессе испытаний каждый из образцов 5, 13 и 14 разрушается индивидуально без влияния на работу и параметры нагружения соседних образцов.

Для работы в режиме групповых испытаний при силовом взаимодействии на изменение осевой нагрузки осевые захваты 4 10, 12 соединяют друг с другом стержнем 19. В остальном ход испытаний такой же, как и в описан888 4 ном режиме. При релаксации осевых напряжений на одном из образцов 5, 13 и 14 его нижний осевой захват

4, 10 или 12 продолжает перемещаться совместно с остальными нижними осевыми захватами других образцов, происходит уход образца из-под осевой нагрузки. При этом поскольку нижний захват более слабого образца перемещается в прежних пределах, а его прогиб находится на уровне прогиба остальных образцов, то усилие на его нижнем захвате, создаваемое деформацией его силовой пружины 24, не уменьшается и через стержень 19 переходит на остальные образцы, На рассматриваемом слабом образце происходит релаксация осевых напряжений, но не при постоянной его длине, а при изменении его длины совместно с осталь-. ными образцами. Осуществляется переход усилия с одного образца на другие, что и является силовым обменом по осевой нагрузке.

Для работы в режиме групповых испытаний при силовом взаимодействии на изменение изгибающей нагрузки удаляют стержень 19 и устанавливают стержень 20, соединяя друг с другом захваты 8, 17 и 18. При попытке ускоренного развития прогиба на одном из образцов 5, 13 или 14 смещения

его бокового захвата 8, 17 или 18 относительно остальных боковых захватов не происходит, все боковые захваты 8, 17 и 18 обеспечивают одинаковый прогиб всех образцов 5, 13 и 14

Поскольку осевые деформации при этом у всех образцов мало отличаются друг от друга, то все рычаги-рейки 22 продолжают совершать повороты в пределах почти равных углов с прежней деформацией силовых пружин 24. Суммарное изгибающее усилие на всех образцах 5, 13 и 14 не уменьшается, поэтому при уходе из-под нагрузки изгиба одного из этих образцов при релаксации его изгибающих напряжений изгибающая нагрузка переходит на соседние образцы. Происходит прирост усилий изгиба на других образцах в группе, что является силовым обменом в группе по изгибающей нагрузке. Регулировка параметров испытаний осуществляется так же, как и в описанных режимах.

При установке обоих стержней 19, 20 одновременно получают силовой об1303888 ния .его эксцентриситета.

@иг1

Составитель В.Тальвойш

Техред И.Попович .

Корректор С.Шекмар

Редактор А.Долинич

Заказ 1299/42

Тираж 777 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 мен как по осевым, так и по изгибающим нагрузкам.

Формула изобретения

Установка для испытания на ус5 талость образцов материалов, содержащая станину, размещенный в ней силовозбудитель осевой нагрузки, пару осевых захватов для образца и сило- 10 возбудитель поперечного изгиба с толкателем и боковым захватом для образца, связанный с силовозбудителем осевой нагрузки, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью расширения 15 технологических возможностей установки путем испытания группы образцов при их силовом взаимодействии, она снабжена дополнительными парами осевых захватов — по числу дополнительных образцов, дополнительными силовозбудителями поперечного изгиба с толкателями и боковыми захватами для дополнительных образцов и соединительными стержнями для избиратель- 25 ного соединения осевых или боковых захватов, при этом каждый силовоэбудитель поперечного изгиба выполнен в виде радиально изогнутой направляющей; в которой установлен толкатель, 30 и двуплечего рычага с поворотной осью, у которого на одном плече закреплена направляющая, другое плечо шарнирно прикреплено к одному из пары осевых захватов, а силовозбудитель осевой нагрузки выполнен в виде кривошипа, на котором установлены вторые из каждой пары осевых захватов, и привода вращения кривошипа.

2. Устайовка по п, 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения регулирования соотношения между осевой и изгибающей нагрузками, двуплечие рычаги силовозбудителей поперечного изгиба выполHeíû в виде реек, их поворотные оси — в виде зубчатых колес, установленных с возможностью поворота, а кривошип силовозбудителя осевой нагрузки выполнен с возможностью измене3, Установка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения регулирования уровней нагрузок на образцах в группе, она снабжена силовой пружиной, установленной в радиально изогнутой направляющей и контактирующей одним концом с толкателем, и поджимным винтом, связанным с другим концом пружины через шариковую передачу.