Устройство для циклического нагружения образцов материалов

 

Изобретение касается испытаний на прочность. Цель изобретения - обеспечение испытаний не только при осевых, но и при изгибающих нагрузках. Устройство содержит захват 1 образца 2, катушки 3, 4, груз 5, пружину 6, упругий стержень 7. Изгиб создают перемещением груза 5 вдоль катушки 4, осевую нагрузку перемещением катушки 4 вдоль катушки 3. Используют при испытании образцов разных материалов. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к испытаниям на прочность.

Известно устройство для циклического нагружения образцов материалов (авторское свидетельство СССР, N 1415104, кл. G 01 М 7/00, 1986), содержащее захват для образца и нагружатель, включающий полую секционированную катушку с источником тока, подвижный груз, размещенный в полости катушки, пружину, соединяющую захват с пружиной.

Более близким по конструкции к предлагаемому является устройство для циклического нагружения образцов материалов (Авторское свидетельство N 1608475, кл. G 01 N 3/32, 1989). Устройство содержит захват образца и нагружатель, включающий две полые секционированные катушки с источниками тока, вторая из которых расположена в полости первой и с возможностью перемещения, подвижный груз, размещенный в полости второй катушки, пружину, соединяющую захват с нагружателем.

Недостаток устройств состоит в том, что испытания на них проводятся при нагружении только осевыми нагрузками. Испытания также при изгибе и при совместном действии изгиба и осевой нагрузки неосуществимы.

Целью изобретения является обеспечение испытаний не только при осевых, но и изгибающих и совместно осевых и изгибающих нагрузках.

Цель достигается тем, что устройство снабжено упругим стержнем, соединенным с захватом, направляющим элементом, установленным на грузе и взаимодействующим со стержнем, при этом ось второй катушки перпендикулярна оси первой катушки, а пружина соединена со второй катушкой.

При такой конструкции устройства груз под действием двух катушек может перемещаться по двум взаимно перпендикулярным направлениям. При использовании стержня эти движения используются для создания новых режимов для нагружения не только осевой, но и изгибающей нагрузками.

Известно техническое решение (положительное решение по заявке N 4615653/25-28, кл. G 01 N 3/32, 1989), в котором применяют стержень для нагружения осевой и изгибающей нагрузками. Отличие предлагаемого решения состоит в том, что применяют две взаимно перпендикулярные катушки, а не одну, наклоняемую под разными углами к стержню. Это создает разные эффекты: только синхронное изменение осевой и изгибающей нагрузок в известном решении и независимое изменение осевой и изгибающей нагрузок в предлагаемом решении. Отличия, таким образом, являются существенными.

На чертеже представлена схема устройства.

Установка содержит захват 1 образца 2 и нагружатель, включающий две полые секционированные катушки 3, 4 с источниками тока (не показаны), вторая 4 из которых размещена в полости первой с возможностью перемещения, подвижный груз 5, размещенный в полости второй катушки 4, пружину 6, соединяющую захват 1 с нагружателем. Устройство снабжено упругим стержнем 7, соединенным с захватом, направляющим элементом 8, установленным на грузе 5 и взаимодействующим со стержнем. Ось второй катушки 4 перпендикулярна оси первой катушки 3. Пружина 6 соединена со второй катушкой 4.

Устройство имеет второй захват 9. Направляющий элемент выполнен в виде, например, двух оппозитно установленных роликов 8, через которые пропущен стержень.

Устройство работает следующим образом.

Для нагружения образца осевыми усилиями последовательно переключают секции катушки 3 и перемещают вдоль нее катушку 4. Пружина 6 деформируется и нагружает образец 2 через захват 1. Для нагружения изгибом поочередно включают к секции катушки 4, перемещают груз 5, через направляющий элемент 8 деформируют упругий стержень 7, смещают захват 1 и изгибают образец. Режим и знак осевой и изгибающей нагрузок задают порядком переключения секций соответствующих катушек в соответствии с программой испытаний.

Устройство позволяет проводить испытания в новом режиме при независимом изменении осевой и изгибающей нагрузок.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИКЛИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ, содержащее активный и пассивный захваты образца и нагружатель, включающий в себя две полые секционные катушки с источниками тока, вторая из которых расположена в полости первой с возможностью перемещения, подвижный груз, размещенный в полости второй катушки и пружину, соединяющую активный захват с нагружателем, отличающееся тем, что, с целью обеспечения испытаний не только при осевых, но и изгибающих нагрузках, оно снабжено стержнем, соединенным с активным захватом, направляющими стержня, установленными на грузе и взаимодействующими со стержнем, ось второй катушки перпендикулярна оси первой катушки, пружина соединена с второй катушкой.

РИСУНКИ

Рисунок 1