Установка для испытания образцов материалов на прочность

 

Изобретение относится к испытаниям материалов , в частности, к установкам для испытания образцов материалов на прочность при совместном действии осевого сжатия и кручения. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения как пропорционального изменения осевой и крутящей нагрузок в циклическом режиме, так и циклического изменения интервала времени запаздывания закручивания относительно осевого сжатия. Установка содержит корпус 1, захваты 2 и 3 для образца 4, средство для создания осевой нагрузки, выполненное в виде гидроцилиндра 5 с поршнем 6, пружины 19 и эксцентрикового механизма 8 с приводом 20, средство для создания крутящего момента, включающее шестерню 7, зубчатую рейку 16, связанную с поршнем гидроцилиндра 18 и пружиной 15, механизм синхронизации выполнен в виде поршня 9, эксцентрикового механизма 10, кинематически связанного с эксцентриковым механизмом 8, магистрали, связывающей полость 11 с полостью гидроцилиндра 18, и клапан 14. При включении привода механизмы 8 и 10 перемещают гидроцилиндр 5 и поршень 9, что приводит к смещению поршня 6, сжатию пружины 19, заполнению полости 11 и передаче усилия через поршень 17 на зубчатую рейку 16. Осевое перемещение захвата 2 и поворот шестерни 7 с захватом 3 нагружают образец 4. Обратное движение поршня 9 приводит к возвращению рейки 16 и поршня 17 в исходное положение, при этом жидкость из полости 11 через клапан 14 перетекает в полость 12, поршень 6 возвращается в исходное положение. При следующем цикле нагружения гидроцилиндр 5 к моменту выхода из него поршня 6 оказывается в новом положении, что приводит к изменению времени между началом осевого и крутящего нагружений. Параметры испытаний регулируют соотношением частот вращения эксцентриков и их эксцентриситетов, жесткостью пружины 19, соотношением рабочих сечений гидроцилиндров 5 и 18. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОЬ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4312884/25-28 (22) 05. 10. 87 (46) 07.05.89. Бюл. Ф 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.В.Лодус (53) 620.178.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1226125, кл. G Ql N 3/08, 1984.

„„SU„„1478084 А 1 (54) УСТАНОВКА ЦЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ НА ПРОЧНОСТЬ (57) Изобретение относится к испытаниям материалов, в частности к уста" новкам,для испь тания образцов материалов на прочность при совместном действии осевого сжатия и кручения.

Цель изобретения — расширение функциональнмх вазможностей путем обеспечения как пропорционального изме .р

ОО

1> й

1478084 кения осевой и крутящей нагрузок в циклическом режиме,так и циклического изменения интервала времени запаздывания закручивания относительно осевого сжатия. Установка содержит корпус 1, захваты 2 и 3 для образца

4, средство для создания осевой нагрузки„ выполненное в виде гидроцилиндра 5 с поршнем 6, пружины 19 и эксцентрикового механизма 8 с приводом 20„ средство для создания крутящего момента, включающее шестерню

7, зубчатую рейку 16, связанную с поршнем гидроцилиндра 18 и пружиной

15, механизм синхронизации выполнен в виде поршня 9, эксцентрикового механизма 10, кинематически связанного с эксцентриковым механизмом 8, магистрали, связывающей полость 11 с полостью гидроцилиндра 18, и клапан

14. При включении привода механизмы

Я и 10 перемещают гидроцилиндр 5 и поршень 9, что приводит к смещению

Изобретение относится к испытаниям материалов, в частности к установкам для испытания образцов на прочность при совместном действии осевого сжатия и кручения.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения как пропорционального изменения в образце осевой и крутящей нагрузок в циклическом режиме, так и циклического изменения интервала времени запаздывания процесса закручивания образца относительно его осевого сжатия. 15

На фиг.1 представлена схема установки, общий вид; на фиг.2 — разрез

А-А на фиг.1.

Установка содержит корпус 1, раз- .20 мещенные в нем захваты 2 и 3 для образца 4, средство для создания осевой нагрузки, связанное с захватом

2 и выполненное в виде основного гидроцилиндра 5 с нагрузочным порш- 25 нем 6, средство для создания крутящего момента, включающее шестерню 7, соединенную с захватом 3, и механизм поршня 6, сжатию пружины 19, заполнению полости 11 и передаче усилия через поршень 17 на зубчатую рейку

16 ° Осевое перемещение захвата 2 и поворот шестерни 7 с захватом 3 нагружают образец 4. Обратное движение поршня 9 приводит к возвращению рейки 16 и поршня 17 в исходное положение, при этом жидкость из полости

11 через клапан 14 перетекает в полость 12, поршень 6 возвращается в исходное положение. При следующем цикле нагружения гидроцилиндр 5 к моменту выхода из него поршня 6 оказывается в новом положении, что приводит к изменению времени между началом осевого и крутящего нагружений. Параметры испытаний регулируют соотношением частот вращения эксцентриков и их эксцентриситетов, жесткостью пружины 19, соотношением рабочих сечений гидроцилиндров 5 и

18. 2 ил.

2 синхронизации изменения осевой нагрузки и крутящего момента.

Установка снабжена эксцентриковым механизмом 8 для циклических осевых перемещений гидроцилиндра 5. Механизм синхронизации выполнен в виде дополнительного поршня 9 и дополни тельного эксцентрикового механизма

10 его перемещения, кинематически связанного с механизмом перемещения основного гидроцилиндра 5. Нагрузочный поршень 6 установлен с возможностью выхода иэ гидроцилиндра 5.

Между открытым торцом гидроцилиндра

5 и корпусом 1 образована промежуточная полость 11, соединенная с межпоршневой полостью 12 гидроцилиндра

5 каналом 13 в нагрузочном поршне 6 с клапаном 14, открытым в сторону. межпоршневой полости 12.

Средство для создания крутящего момента выполнено в виде связанной с шестерней 7 и взаимодействующей одним концом с силовой пружиной 15, зубчатой рейки 16, другой конец которой закреплен на поршне 17 дополнительного гидроцилиндра 18, над1478084 4 пружины 19, соотношением рабочих сечений гидроцилиндров 5 и 18. формула и з о б р е т ения!

О поршневая полость которого сообщена магистралью с промежуточной полостью 11.

Передача осевой нагрузки осуществляется через силовую пружину 1..

Установка работает от привода 20, Установка работает следующим образом.

Включают привод 20, приводят в действие механизмы 8 и 10, при этом механизм 1О перемещает поршень 9, сжимая жидкость, заполняющую полость

12, перемещает нагрузочный поршень

6, деформирует пружину 19 и нагружает образец 4 осевым усилием. Рост осевой нагрузки продолжается до момента выхода поршня 6 из гидроцилиндра 5. После этого жидкость за полняет промежуточную полость 11 и поступает в рабочую полость гидроцилиндра 18, Поршень 17 смещает зуб, чатую рейку 16 и, преодолевая сопротивление пружины 15, производит скручивание образца 4, На этапе скру- 25 чивания образца продолжается движение гидроцилиндра 5 в осевом направлении, что вынуждает поршень 6 смещаться дополнительно и пригружать образец осевой нагрузкой. При обратном движении поршня 9 давление в полости 12 падает, пружина 15 возвращает рейку 16 и поршень 17 в исходное положение, выталкивая жидкость из надпоршневой полости гидроцилиндра 18 через обратный клапан 14, 35 а пружина 19 возвращает поршень 6 в исходное положение, Происходит разгрузка образца, При следующем цикле нагружения гидроцилиндр 5 к моменту выхода из него поршня 6 оказывается в новом положении, поэтому поршень 6 затрачивает другое время на перемещение до момента выхода из гидроцилиндра, изменяется время между началом осевого и скручивающего нагружений.

Пропорционально этому времени к моменту начала скручивания изменяется уровень осевой нагрузки на образец.

Обратным образом соответственно из50 меняется и наибольший крутящий момент в образце. Уменьшение времени запаздывания сопровождается уменьшением уровня осевой и увеличением уровня наибольшей крутящей нагрузки.

Параметры испытаний регулируют соотношением частот вращения эксцентриков и их эксцентриситетов„ жесткостью

Установка для испытания образцов материалов на прочность, содержащая полый корпус, размещенные в нем захваты для образца, средство для созда. ния осевой нагрузки, связанное с одним из захватов и выполненное в виде гидроцилиндра с нагрузочным поршнем, средство для создания крутящего момента, включающее шестерню, на которой закреплен другой захват, и механизм синхронизации изменения осевой нагрузки и крутящего момента, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения как пропорционального изменения осевой и крутящей нагрузок в циклическом режиме, так и циклического изменения интервала времени запаздывания процесса закручивания образца относи-;: тельно его осевого сжатия, она снабжена эксцентриковым механизмом с прчводом для циклических осевых пере-. мещений гидроцилиндра относительно корпуса, клапаном, дополнительным гидроцилиндром, силовой пружиной и зубчатой рейкой, на внутренней поверхности корпуса выполнен выступ, внутренний диаметр которого равен диаметру нагрузочного поршня, основной гидроцилиндр установлен с возможностью перемещения относительно корпуса, стенки корпуса, нагрузочного поршня, торцовые поверхности выступа и основного гидроцилиндра образуют промежуточную полость, сообщенную с полостью основного гидроцилиндра посредством канала, выполненного в.нагрузочном поршне, в котором установлен клапан, средство для создания крутящего момента выполнено в виде связанной с шестерней и взаимодействующей одним концом с силовой пружиной, которая установлена в корпусе, зубчатой рейкой, другой конец которой закреплен на поршне дополнительного гидроцилиндра, надпоршневая полость которого сообщена с промежуточной полостью, а механизм синхронизации выполнен в виде размещенного в основном гидроцилиндре дополнительного поршня и взаимодействующего с ним дополнительного эксцентрикового меСоставитель Н.Мезенцев

Техред А.Кравчук Корректор Т.Колб

Редактор С.Пекарь

1 . Заказ 2355/42 Тираж 790 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1478084 6 ханйзма для его перемещения, установ- связанного с основным эксцентриковым ленного на корпусе и кинематически механизмом.