Устройство для испытания изделия при сложном напряженном состоянии
Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытаний изделий при сложном напряженном состоянии. Цель изобретения - упрощение конструкции и обеспечение удобства эксплуатации за счет нагружения изделия осевым усилием и крутящим моментом. В корпусе 1 размещен гидроцилиндр 2 с поршнем 4, в котором выполнено осевое отверстие и фиксатор 10 для исключения вращения поршня 4. С поршнем 4 связан подвижный захват для изделия 6. В поршне 4 установлен концентрично второй поршень 7, образующий с поршнем 4 винтовую пару и служащий в качестве средства для нагружения изделия 6 крутящим моментом через ворот 8 и коромысло 9. При повышении давления среды в гидроцилиндре 2 поршень 4 перемещается вниз и нагружает торец изделия 6 осевым сжатием. Поршень 7 также перемещается вниз под действием давления среды и, закручиваясь относительно поршня 4, нагружает изделие 6 через ворот 8 и коромысло 9 крутящим моментом. 4 ил.
Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытаний изделий при сложном напряженном состоянии. Цель изобретения - упрощение конструкции и обеспечение удобства эксплуатации за счет нагружения изделия осевым усилием и крутящим моментом от одного гидроцилиндра. На фиг. 1 показана схема устройства для испытания полого изделия при воздействии сжимающего усилия и внутреннего крутящего момента; на фиг. 2 - то же, при воздействии растягивающего усилия и внутреннего крутящего момента; на фиг. 3 - то же, для испытания изделия при воздействии сжимающего усилия и внешнего крутящего момента; на фиг. 4 - то же, при воздействии растягивающего усилия и внешнего крутящего момента. Устройство содержит корпус 1, установленный в нем гидроцилиндр 2 с гидравлической камерой 3 и поршнем 4 с осевым отверстием, подвижный захват 5 (фиг. 2, 4) и неподвижный захват (не показан) для осевого нагружения изделия 6, причем подвижный захват соединен с поршнем 4, и средство для нагружения изделия 6 крутящим моментом, выполненное в виде второго поршня 7, установленного в поршне 4 и образующего с ним винтовую пару, и дополнительного захвата в виде связанного с поршнем 7 ворота 8 с коромыслом 9 для взаимодействия с образующей изделия 6. Для предотвращения поворота поршня 4 относительно гидроцилиндра 2 под действием сил реакции, возникающих в винтовой паре, при нем установлен фиксатор 10 (шпонка), входящий в паз 11 гидроцилиндра 4. При необходимости исключения влияния трения между торцом изделия 6 при приложении к нему сжимающего усилия и торцовой поверхностью поршня 4 устанавливают антифрикционную прокладку 12 (фиг. 1). Шаг резьбы винтовой пары, образованной поршнями 4 и 7. должен удовлетворять условию несамоторможения резьбы 
> 
, где - угол подъема средней винтовой линии резьбы; - угол трения. Крутящий момент, передаваемый поршнем 7 к изделию 6, с учетом трения равен, например, для прмоугольной нарезки Мкр = Q
rtg( + ) где Q - осевое усилие на поршне 7, r - средний радиус нарезки r = 
; d - диаметр резьбы; t - глубина нарезки. Соотношение осевого усилия и крутящего момента на изделии 6 определяется соотношением площадей поршней 4 и 7, контактирующих с рабочей средой камеры 3. Устройство работает следующим образом. Для испытания изделия 6 при одновременном действии осевого сжимающего усилия и крутящего момента (фиг. 1, 3) подают среду под давлением в камеру 3 гидроцилиндра 2. При этом поршень 4, перемещаясь вниз, воздействует на торец изделия 6 осевым усилием, пропорциональным площади поршня 4, воспринимающей давление среды в камере 3. Поршень 7, также перемещаясь вниз, под действием давления среды закручивается по резьбе относительно поршня 4 и через ворот 8 и коромысло 9 передает крутящий момент на изделие 6. Для испытания изделия 6 при одновременном действии осевого растягивающего усилия и крутящего момента (фиг. 2, 4) также повышают давление в камере 3. При этом поршень 4 перемещается вверх, растягивая изделие 6 через захват 5. Поршень 7 перемещается под действием давления среды вниз и, закручиваясь по резьбе относительно поршня 4, передает крутящий момент на изделие 6. (56) Авторское свидетельство СССР N 697870, кл. G 01 N 3/10, 1978.
Формула изобретения
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЯ ПРИ СЛОЖНОМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ, содержащее корпус, размещенные в нем подвижный и неподвижный захваты для осевого нагружения изделия, гидроцилиндр с поршнем, связанным с подвижным захватом, и средство для нагружения изделия крутящим моментом, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и обеспечения удобства эксплуатации за счет нагружения изделия осевым усилием и крутящим моментом от одного гидроцилиндра, в поршне выполнены осевое отверстие и фиксатор для исключения вращения поршня относительно гидроцилиндра, а средство для нагружения изделия крутящим моментом выполнено в виде второго поршня, установленного концентрично в первом поршне и образующего с ним винтовую пару, и дополнительного захвата, связанного со вторым поршнем и предназначенного для взаимодействия с боковой поверхностью изделия.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
