Стенд для динамических испытаний образцов

 

Изобретение относится к испытаниям образцов материалов на прочность. Целью изобретения является расширение видов прикладываемых нагрузок путем обеспечения нагружения образца пульсируюш,ими нагрузками одного знака с изменением направления распространения волн деформации по направлению нагружения. Стенд содержит основание 1, нагрузочное устройство в виде маховикз 2, штанги 3, захвата 4 для образца 5, и формирователя нагрузки в виде набора грузов б, 7, 8. Для нагружения образца пульсирующими нагрузками одного знака с изменением направления распространения волн деформации по направлению нагружения стенд снабжен вторым маховиком 3, второй штангой 10, соосной первой штангой 3, вторым захватом 11 для образца 5. Маховики 2 и 9 соединены с возможностью встречного врашенияи поочередного взаимодействия со штангами 3 и 10. Грузы 6, 8 формирователя размещены на штангах 3 и 10. Поочередное взаимодействие маховиков 2 и 9 со штангами 3 и 10 . осуш,ествляется с помощью фрикционных накладок 14, 15, которые при врашении маховиков 2 и 9 поочередно 1 еремещают штанги 3 и 10 во встречных направлениях. Нагружение образца 5 осуществляется за счет преодоления сил инерции грузов 6, 8 формирователя при изменении направления движения образца 5. Для изменения знака волн деформации изменяют направление врашения маховиков 2 и 9. .1 з. п. ф-лы, 2 нл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (11 4 б 01 )х! 3 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 7 11 8 9 15

19

16

17

20 9 5

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4156004/25-28 (22) 05.12.86 (46) 23.07.88. Бюл. ¹ 27 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) E. В. Лодус (53) . 620.172 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1173240, кл. G 01 U 3/08, 1985. (54) СТЕНД ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ (57) Изобретение относится к испытаниям образцов материалов на прочность. Целью изобретения является расширение видов прикладываемых нагрузок путем обеспечения нагружения образца пульсирующими нагрузками одного знака с изменением направления распространения волн деформации по направлению нагружения. Стенд содержит основание 1, нагрузочное устройство в виде маховика 2, штанги 3, захвата 4 для образца 5, и формирователя нагрузки в виде набора грузов 6, „„SU„„1411625 А 1

7, 8. Для нагружения образца пульси рующими нагрузками одного знака с изменением направления распространения волн деформации по направлению нагружения стенд снабжен вторым маховиком 3, второй штангой 10, соосной первой штангой 3, вторым захватом 1! для образца 5. Маховики 2 и 9 соединены с возможностью встречного вращения и поочередного взаимодействия со штангами 3 и 10. Грузы 6, 8 формирователя размещены на штангах 3 и 10.

Поочередное взаимодействие маховиков 2 и 9 со штангами 3 и 10 осуществляется с помощью фрикцнонных накладок 14, 15, которые при вращении маховиков 2 и 9 поочередно перемещают штанги 3 и 10 во встречных направлениях. Нагружение образца 5 осуществляется за счет преодолен я сил инерции грузов 6, 8 формирователя при изменении направления движения образца 5. Для изменения знака волн деформации изменяют направление вращеHHH маховиков 2 и 9. 1 з. п. ф-,lhl, 2 ил.

1411625

Фор ггула изобретения

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для динамических испытаний образцов на прочность.

Целью изобретения является расширение видов прикладываемых нагрузок путем обес,печения нагружения образца пульсирующи,ми нагрузками одного знака с изменением (. направления распространения волн дефорl мации по направлению нагружения.

На фиг. 1 изображен стенд для дина-! мических испытаний образцов; на фиг. 2 то же, вид сверху.

Стенд содержит основание 1, расположенные на нем нагрузочное устройство в виде маховика 2, штанги 3, связанной с маховиком 2 фрикционной связью с регулируемым поджатием, захват 4 для образца 5, соединенного со штангой 3, формирователь нагрузки в виде набора грузов 6--8.

Стенд снабжен вторым нагрузочным устройством, вЫполненным аналогично первому с маховиком 9, штангой 10, свя-. занной с маховиком фрикционной связью и установленной соосно штанге 3 первого нагрузочного устройства, захватом 11 для образца 5, соединенным со штангой 10.

Маховики 2 и 9 кинематически связаны друг с другом с возможностью встречного вращения, например шкивопсремепной передачи

12 и установлены с возможностью пооче,редного взаимодействия с соответствующими гптангами 3 и 10. Грузы 6 и 8 форми рователя нагрузки размещены на штангах 3 и 10. Часть грузов 7 формирователя выполнены с возможностью размещения на поверхности образца 5. Вращение маховиков 2 и 9 осуществляется приводом 13. Поочередное взаимодействие маховиков 2 и 9 с соответствующими штангами 3 и 10 осуществляется посредством фрикционных накладок 14 и 15, закрепленных на части рабочей поверхности маховиков, и прижимных роликов 16, размещенных на направляющих 17, подпружиненных пружинами !8 в направлении роликов 19, закрепленных на основан ии 1. ToJl ill H H3 фрикционн ых накладок 14 и 15 больше зазора между штангами и новерхностью маховиков на участках, где накладки отсутствуют, при контакте штанг с роликами 19. Штанги соединены с захватами посредством шарниров 20.

Стенд для динамических испытаний образцов работает следующим образом.

Включают привод 13 и приводят во вращение маховики 2 и 9 во встречных направлениях. Направления вращения маховиков определяются знаком нагрузки, создаваемой на образце 5. При вращении маховика 2 110 часовой стрелке и вращении маховика 9 против часовой стрелки (фигх 1) на образце создаются растягиваюшие нагрузки, при противоположном

35 направлении вращения маховиков — сжи мающие. При повороте маховика 2 по часовой стрелке фрикционная накладка 14 входит во взаимодействие со штангой 3 и перемещает ее справа налево, захват 4 перемещает образец 5 и за счет преодоления инерции веса груза 8 со штангой 10 нагружает образец растягивающим усилием.

При этом участок образца от захвата 4 до груза 7 нагружается большим растягивающим усилием, чем участок от груза 7 до захвата 11. Волна растяжения перемешается по образцу от захвата 4 к захвату 11. При повороте маховиков на угол, примерно равный 180, фрикционная накладка 14 выходит из контакта со штангой 3, а фрикционная накладка 15 вступает во взаимодействие со штангой 10.

Штанга 10 перемещается в противоположном направлении и перемешает образец 5 с захватами 4 и 11, грузами 6 — 8 и штангой 3. В результате образец нагружается растягивающей нагрузкой с перемещением волны растяжения от захвата 11 к захвату 4. При этом участок образца от груза 7 до захвата 11 нагружается большим усилием, чем участок от захвата 4 до груз;. 7. Г1ри дальней шем вра шеи и и маховиков в действие вступает накладка 14, направление перемещения образца изменяется па противоположное с противоположным направлением распространения волны растяжения и т. д. до разрушения образцов. Для изменения знака нагрузки изменяют направление вращения маховиков 2 и 9. Для изменения частоты нагружения изменяют скорость вращения маховиков с помощью привода 13. Величины нагрузок регулируют изменением веса грузов 6 — 8.

Размеры и мощность установки зависят от размеров и прочности испытуемых образцов.!. Стенд для динамических испытаний образцов, содержащий основание, расположенное на нем нагрузочное устройство, выполненное в виде маховика, штанги, связанной с маховиком фрикционной связью с регулируемым поджатием, и формирователя в виде набора грузов, и соединенный со штангой захват для крепления образца, отличающийся тем, что, с целью расширения видов прикладываемых нагрузок путем обеспечения нагружения образца пульсирующими нагрузками одного знака с изменением направления распространения волн деформации по направлению нагружения, он снабжен вторым нагрузочным устройством, выполненным аналогично первому, и соединенным со штангой второго нагрузочного устройства вторым захватом для крепления образца, маховики нагрузочных устройств кинематически связаны друг с дру1411625

Составитель Н.,"сос)ром ь<слов

Рсл,)втор Л. Ворович Техред И. Верес K<)I7p() )()f), 1.!!атKil

Закал 3! )46(38 Тираж 847 I 1<).t«(1(. и<к

В!11!111111! ()< i <арствс II!I()f кочитста СССР fi() и.lii)(,i;,и)р(; IIIIII II ) пр li ifii ! 13038, Москва, Ж -35, Рауlll(:)x;)и lli!() . л. l 3

11f)()i! ) в()лс Гвс IIII()-

2. Гтенд по и. 1, ()гни а7с7и1ийгя тем, что, с целью обеспечения неравномерногс нагруження образца llo его длине, oil снабжен до!голнительными грузами, пред назначенными для закрепления на обри flf(..