Центробежная установка для испытания образцов материалов

 

Изобретение относится к центробежным установкам для испытания образцов материалов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения испытаний как при постоянном, так и при динамически изменяющемся направлении сращения вектора центробежной гилы относительно осей образца при заданном соотношении скоростей вращения вектора в обоих направлениях . Установка содержит основание 1 с плстформой 2 и приводом 3 пращенил, колеса 4, 5 с фиксатором б вращения колеса, корпусом 9 для размещения образца 10 и центробежного груза 11. Целью изобретения является также обеспечение испытаний как при постоянном, так и при динамически изменяющемся направлении вращения вектора центробежной силы относительно осей образца, для чего установка снабжена дополнительными колесами 12, 13 и 16, 17 с фиксаторами 14 и 18 и цепными передачами 15, а платформа выполнена с обеспечением вращения в вертикальной плоскости. При остановке колес 4, 12 или 16 разного диаметра корпус 9 вращается в разных направлениях относительно направления вращения платформы 2, что и создает смену направления вращения векторов центробежной и гравитационной сил. Используют при испытании образцов материалов и приборов . 1 з.п. ф-лы. 2 ил. ел т

COf03 СО!!! T,.!<ÈÕ

СОЦИЛЛИС ИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 N 3/32

ГОСУДАРСТВЕН>АЛЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4782039/28 (22) 15.01.90 (46) 23.01.92. Бюл. N - 3 (71) Всесоюз«ый научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.В.Лодус (53) 620. 178{088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1348704, кл, G 01 К 3/08, 1986. (54) ЦЕНТРОБЕЖНАЯ УстАНОВКА ДЛЯ

ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ 1ЛАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к центробежным установкам для испьианил образцов материалов. Цель изобрете«ил — расширение функциональных возможностей установки путем обеспеченил испытаний как при постоя«ном, так и при динамически изменяющемся направлении вращения векто-. ра центрсбех ной гилы от«осительно осей образца при заданном соотношении скоростей вращения вектора в обоих направлениИзобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам дляиспытания образцов материалов и изделий на прочность.

Известна центробежная установка для испытания образцов материалов. содержащая основание, уста,овле«: ую «а не:;nатформу с приь Д;,л ", ;", L<ñ 1л, разл1еще«1ую на платформе «ару кинематичсски связанных между собой колес, ось одного из которых совпадает с осью вращения платформы, „„К) „„1707503 А1 ях. Уста«овка содержит основание 1 с платформой 2 и приводом 3 вращения, колеса 4, 5 с фиксатором 6 вращения колеса, корпусом 9 для размещения образца 10 и цснтро беж«oro груза 11. Целью изобретения является также обеспечение испытаний как при постоянном, так и при динамически изменяющемся направлении вращс«и- ве;тора це«тробех<ной силы относительно осей образца, для чего установка снаб <ена дополнитсльными колесами 12, 13 и 16, 17 с фиксаторами 14 и 18 и цепными пере".эчами

15, а платформа выполнена с обеспс ни м вращения в вертикальной плоскости. При остановке колес 4, 12 или 16 разного диаметра корпус 9 вращается в раэнь х направлениях относительно направления враще ил платформы 2, что и создает смену направления вращения векторов цснтробежной и гравитационной сил. Используют при испытании образцов материалов и приборов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. а ось другого расположена на ее периферийном участке. и корпус для размещения образца с центробежным грузом.

Наиболее близкой к предлагаемой по конструкции является центробежная установка длл испытания образцов материалов. содержащал основание. устано лен«ую «В нем платформу с привпдоч вращени:., р"Bмещенную на платформе пару кинематически связанных между собой зубчатых колес с параллельными осями, ось одного из кото-..3, 1707503 рых совпадает с осью вр;.щения платформы, а ось другого расположена на ее периферийном участке, фиксатор одного иэ колес и закрепленный йа оси второго колеса корпус для размещения образца с центробежным грузом.

Недостатки этих установок состоят в том, что на них невыполнимы испытания при динамически изменяющемся направлении вращения вектора центробежной силы относительно осей образца при заданном соотношении скоростей вращения в обоих направлениях, а также невозможны испыта, ния при вращающемся векторе центробежной силы и невращаащемся векторе гравитационной силы относительно осей образца. Это ограничивает функциональные воэможности установки.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения испытаний как при постоянном, так и при динамически изменяющемся направлении вращения вектора центробежной силы относительно осей образца при заданном соотношении скоростей вращения вектора в обоих направлениях, а также обеспечение испытаний при вращающемся векторе центробежной силы и невращающемся яекторе гзаоитационной силы относительнс осей образца.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемой установки, общий вид: на фиг. 2— .узел крепления вала на платформе.

Центробежная установка для испытания образцов материалов содержит основание 1, установленную на нем платформу 2 с приводом 3 вращения, размещенную на платформе пару кинематически связанных между собой зубчатых колес 4, 5 с параллельными осями б, 7, ось 6 одного из которых совпадает с осью вращения платформы

2, а ось 7 второго расположена на ее периферийном участке, фиксатор 8 одного из колес и закрепленный на оси второго колеса корпус 9 для размещения образца 10 с центробежным грузом 11.

Установка снабжена второй парой кинематически связанных колес 12, 13, установленных каждое на осях 6, 7 соответствующих колес первой пары, и фиксатором 14, расположенным на оси 6 вращения платформы колеса второй пары, диаметр которого не больше диаметра другого колеса этой пары, диаметр первого колеса и ресй пары больше до ле ра B орого колеса этой пэоы, а кино;.апатическая связь каждой пары выполнена в виде цепи 15.

Кроме этого, установка снабжена третьей парой зубчатых колес 16, 17 равного диаметра, установленных на осях соотоет10 г

1 стоующих колес первой пары 4. 5. и фикса тором 18 «олеса 16 третьей пары. расположенного на оси вращения 6 платформы.

Платформа 2 установлена с оозможностью поворота в плоскости, перпендикулярной плоскости ее вращения.

Ось б платформы 2 установлена на поворотной втулке 19 с фиксаторами 20 горизонTàëüíого l1 вертикального положений плоскосТи вращения платформы. Фиксаторы 8, 14, 18 гыполнены электромагнитными и установлены на нееращаемой оси б жестко. Ось 7 установлена на платформе 2 на гайке 21 и шпонке 22, а на оси 7 установлена втулкэ 23, на которой на шпонках 24 установлены колеса 5, 13, 17, Ось 7 имеет ограничитель 25, препятствующий осевому смещению втулки 23. Вращение втулки 23 осуществляется на подшипниках 26. Корпус

9 для размещения образца 10 представляет собой цилиндр с крышкой, а центробежный груз 11 — диск для размещения во внутренней полости образца.

Установка работает следующим образом, Включают привод 3 и приводят во вращение платформу 2, При включенном фиксаторе 18 г,-".домое колесо 16 не вращается, ведущее коле"-.. 17 посредством передачи

15 удерживается вместе с камерой 9 в положении, при котором оси образца 10 не имеют поворота относительно вертикальной линии в плоскости вращения платформы.

Гравитационная сила от веса груза 11 не меняет своего направления относительно осей образца, создаваемая грузом центробежная сила с вектором, HBllpGDëeííûì по радиусу вращения платформы 2, изменяет напраоление действия и вектор центробежной силы вращается относительно осей образца е плоскости вращения платформы 2.

При включении фиксатора 8 или 14 cooTBeтствующие ведомые колеса 4 или 12 не вращаются, а связанные с ними ведущие колеса вращают корпус 9 с образцом 10 и грузо л 11 в напрэеле ии, совпадающем с направлением вращения платформы, или о обратном направлении, При этом вектор гравитационной силы и вектор центробежной силы вращаются относительно осей образца в плоскости вращения платформы, причем вектор центробежной силы вращается относительно вектора гравитационной силы. Направление вращения вектороо изменяют путем псе" лючения фиксаторов 6 v 14.

Для испо,тани.. при отсутс1о. и влияния гравитационной силы освобождают фиксаторы 20. поворачивают втулку 19 с валом 6 в поло кение, при котором плоскость вращения платфоргль! с т аиоеигся f îðèçîíòàëüíîé, 5

) 7() 7,0 l — 10 и фиксируют это оло кение фикс;ltopnri 20.

Изменение направления fip3«tnl«I t гс нтппа центробежной силы производит г,я flepeключением фиксаторов 8 и 14, K3ê пггисанп

Выше.

Так проводят испытания vortt tteftofо об- 5 раэца с перемещением точки приложения нагрузки к внутренней поверхности при разных í3правлettияx nepet.ieùetttiÿ этой точки и с разными скоростя ли, а r3vже при дополнительной пригрузке от гравитацион- 10 ной силы. Испытания проводятся также на образцах разной фор лы, rlpti рлз,loti положении центробеж;;о о груза и рззнои его фОР!ЛЕ В ЗаВИСИМОСтИ ОТ 33ДдЧ AC Ill>l T3ttt

Установка позволяет проводить иссле- 15 дования с изменением направления вращения всктора центробежной силы относительно осей образца, с участием гравитационной силь переменного или постоянного направления действия относительно 20 радиальных осей образца.

Формула изобретениtt

1. Центробежная установка для испытания образцов материалов, содержащая ос- 25 нование, установленную на нем платформу с приводом вращеt;!Ift, разме ценную на платформе -,ару гин .матически ".ftftç3IIHûõ между собо. зуб" тых колес с пeðeè,låëüíûми осими, ось одного из которых совпадает 30

С осью вращения платформы, а ось другого расположена на се периферийном участке, фиксатор одного из колес и закрепленный

1

НЛ ОСI1 Втс РО О КОЛЕС3 КОРПУС grift РЗЗМ «!ения образца с центробежгц..м грузом. о т л ич 3 ю щ 3 я с я тем, что. с целью расширения функциональных воз ложностей установки путем обеспечения испытаний как при постоянном, так и при динамическ и изменяющемся направлении вращения воt.òÎpà центробежной силы относительно осей образца при заданном соо1но1вении гкоро стей вращения вектора в обоих направлениях. она снабженэ второ)1 парой кинематически связанных колес, установленных каждое на осях соо1ветствующих колес ocрвой пары, и фиксатором, расположенным на оси вращения flëerôopмы-колес3 Bfopol1 пары, риаметр которог0 не больше диаметра другого колеса этой пары, диаметр первого колеса первой г ары больше диаметра второго vолеса атой пары, 3 кинсматжческая связь каждой пары выполнена в виде цепи.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что. с целью обеспечения испы)аний при вращающемся векторе центробежной силы и невращающемся векторе гравитационной сипы относительно осей образца, она снабжена третьей парой зубчатых колес разного диаметра, установленных на oc. x

I соотве.-=твующих колес первой пэры, и фиксатором vîëeñ3 третьей пары, расположенного на оси вращения платформы, а платформа установлена с возможностью г;сворота в плоскости, перпендикулярнойплоскости ее вращения.

17075СЗ

24

2б

Г5

Составитель Е,Лодус

Редактор Т.Иванова Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

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

Заказ 262 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного ком. тет". по изобретени м и открытиям при ГКНТ СССР

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