Установка для ударных испытаний образцов материалов

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Техническим результатом является увеличение объема информации путем проведения испытаний при нагружении образца повторными ударами с повторными обжатиями рабочей средой и с повторными фрикционными воздействиями. Установка для ударных испытаний образцов материалов содержит основание, сильфон, первым торцом закрепленный на основании, наковальню для образца, расположенную на первом торце сильфона, захват образца, установленный на втором торце сильфона соосно наковальне, источник рабочей среды, соединенный с внутренней полостью сильфона, механизм перемещения и фиксатор для соединения механизма перемещения со вторым торцом сильфона. Причем установка имеет привод вращения наковальни вокруг своей оси. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.

Известна установка для испытания образцов материалов при сложном нагружении (патент РФ №978007, кл. G01N 3/36, 1982), содержащая основание, установленный на нем сильфон, захваты образца, соединенные с сильфоном, и рабочую среду, частично заполняющую полости сильфа.

Недостаток установки состоит в том, что на ней неосуществимы испытания при нагружениях образца повторными ударами с повторными обжатиями рабочей средой и с повторными фрикционными воздействиями.

Известна установка для испытания образцов материалов при сложном нагружении (а.с. СССР №1296883, кл G01N 3/30, 1987), содержащая основание, установленный на нем сильфон, соединенный с одним торцом сильфона захват образца, наковальню, установленную на втором торце сильфона.

Недостаток установки также состоит в том, что на ней неосуществимы испытания при нагружениях образца повторными ударами с повторными обжатиями рабочей средой и с повторными фрикционными воздействиями.

Известна установка для испытания образцов материалов при сложном нагружении (решение о выдаче патента на изобретение по заявке №5022468/28/002767/, кл. G01N 3/36, от 29 июня 1995 г), принимаемая за прототип. Установка содержит основание, сильфон, первым торцом закрепленный на основании, наковальню для образца, расположенную на первом торце сильфона, захват образца, установленный на втором торце сильфона соосно наковальне, источник рабочей среды, соединенный с внутренней полостью сильфона, механизм перемещения и фиксатор для соединения механизма перемещения со вторым торцом сильфона.

Недостаток установки также состоит в том, что на ней неосуществимы испытания при нагружениях образца повторными ударами с повторными обжатиями рабочей средой и с повторными фрикционными воздействиями. Это ограничивает объем информации при исследовании, например, проблемы взрыва газа и пыли в шахтах, где взрывы и пожары могут возникнуть от фрикционного нагрева пород или образования искры при обрушении пород.

Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации путем проведение испытаний при нагружениях образца повторными ударами с повторными обжатиями рабочей средой и с повторными фрикционными воздействиями.

Технический результат достигается тем, что установка для ударных испытаний образцов материалов, содержащая основание, сильфон, первым торцом закрепленный на основании, наковальню для образца, расположенную на первом торце сильфона, захват образца, установленный на втором торце сильфона соосно наковальне, источник рабочей среды, соединенный с внутренней полостью сильфона, механизм перемещения и фиксатор для соединения механизма перемещения со вторым торцом сильфона, согласно изобретению она имеет привод вращения наковальни вокруг своей оси.

Технический результат также достигается тем, что на наковальне установлен дополнительный захват для дополнительного образца.

Технический результат также достигается тем, что между источником рабочей среды и полостью сильфона установлены регулируемый вентиль и клапан подачи рабочей среды в одном направлении.

Технический результат также достигается тем, что полость сильфона соединена с атмосферой клапаном подачи рабочей среды в одном направлении.

На чертеже представлена схема установки.

Установка для ударных испытаний образцов материалов содержит основание 1, сильфон 2, первым торцом закрепленный на основании, наковальню 3 для образца 4, расположенную на первом торце сильфона, захват 5 образца 4, установленный на втором торце сильфона 2 соосно наковальне, источник 6 рабочей среды, соединенный с внутренней полостью сильфона 2, механизм перемещения 7 и фиксатор 8 для соединения механизма перемещения 7 со вторым торцом сильфона 2.

Установка имеет привод вращения 9 наковальни 3 вокруг своей оси.

На наковальне 3 установлен дополнительный захват 10 для дополнительного образца 11.

Между источником 6 рабочей среды и полостью сильфона 2 установлены регулируемый вентиль 12 и клапан 13 подачи рабочей среды в одном направлении.

Полость сильфона 2 соединена с атмосферой клапаном 14 подачи рабочей среды в одном направлении.

Установка работает следующим образом.

При закрытом клапане 14 открывают клапан 13 и через вентиль 12 заполняют полость сильфона 2 рабочей средой из источника 6. Включают привод 9 и приводят во вращение наковальню 3. Если на наковальне 3 установлен захват 10 с образцом 11, то во вращение приводится образец 11. После заполнения полости сильфона 2 заданным количеством рабочей среды выключают фиксатор 8. Сильфон 2 сжимается, перемещает захват 5 с образцом 4 до соударения с наковальней 3 или с образцом 1 и обжимает образцы давлением рабочей жидкостью. Образцы 4, 11 находятся в поджатом состоянии и вращаются друг относительно друга и обжаты рабочей жидкостью. С течением времени фрикционное взаимодействие образцов приводит к их разогреву, что может вызвать воспламенение или взрыв рабочей среды. Если этого не происходит, то механизмом 7 и фиксатором 8 приводят установку в исходное состояние, показанное на чертеже, и нагружение повторяют. При этом вентилем 12 обеспечивают приток рабочей среды в полость сильфона с большей скоростью, отчего концентрация рабочей среды в полости возрастает. Если необходимо снизить концентрацию среды в полости, то закрывают вентиль 12 и открывают клапан 14, выводя тем самым часть рабочей среды их полости сильфона. Силу соударения образцов регулируют величиной деформации растяжения сильфона 2 в момент выключения фиксатора 8. При определенной концентрации среды и определенных материалах образцов при соударении происходит образование искры, воспламеняющей среду. Изменяя силу и частоту соударений, концентрацию среды, скорость взаимного вращения образцов, время выдержки образцов во фрикционном взаимодействии, исследуют условия возникновения пожаро- и взрывоопасных ситуаций, что является одной из задач установки.

Установка обеспечивает проведение испытаний в новых условиях - при нагружениях образца повторными ударами с повторными обжатиями рабочей средой и с повторными фрикционными воздействиями.

1. Установка для ударных испытаний образцов материалов, содержащая основание, сильфон, первым торцом закрепленный на основании, наковальню для образца, расположенную на первом торце сильфона, захват образца, установленный на втором торце сильфона соосно наковальне, источник рабочей среды, соединенный с внутренней полостью сильфона, механизм перемещения и фиксатор для соединения механизма перемещения со вторым торцом сильфона, отличающаяся тем, что она имеет привод вращения наковальни вокруг своей оси.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что на наковальне установлен дополнительный захват для дополнительного образца.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что между источником рабочей среды и полостью сильфона установлены регулируемый вентиль и клапан подачи рабочей среды в одном направлении.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что полость сильфона соединена с атмосферой клапаном подачи рабочей среды в одном направлении.



 

Похожие патенты:

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

Изобретение относится к области экспериментальной техники и может быть использовано в стендах прочностных испытаний конструкций. .

Изобретение относится к области исследования трибологических свойств металлических покрытий путем электрохимического растворения микроучастка поверхности образца с целью оценки линейного износа.

Изобретение относится к испытательной технике. .

Изобретение относится к испытаниям на прочность. .

Изобретение относится к устройствам для испытания полых изделий, работающих под высоким давлением, на усталостную прочность. .

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность

Изобретение относится к исследованию механических свойств материала, в частности к определению технологических параметров процессов (усилий, напряжений, деформаций, перемещений)

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств твердых материалов путем приложения к ним повторяющихся или пульсирующих усилий, более конкретно, путем воздействия на испытываемый образец циклических нагрузок

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано, в частности, при аттестации, сертификации и исследовании продукции заводов, выпускающих шпалы. Сущность: максимальную нормированную нагрузку на шпалу задают отдельно в ее наиболее нагруженных сечениях. Проводят испытания целой шпалы, при этом шпалу нагружают одновременно тремя электрогидравлическими следящими каналами нагружения, два из которых действуют на подрельсовые части шпалы сосредоточенно, а третий действует распределенно через рычажную систему на среднюю часть шпалы от реакции грунта. На всех трех электрогидравлических каналах нагружения синхронизируют нагрузки с помощью компьютера с соответствующим программным обеспечением. Стенд содержит три независимых электрогидравлических следящих канала нагружения, включающих три гидроцилиндра, три сервоклапана, три динамометра, три регулятора и три механических системы. Все электрогидравлические следящие каналы нагружения запитаны от маслонасосной станции с управлением от одной ЭВМ. Технический результат: возможность одновременного нагружения целой неразрезанной шпалы, как это происходит в реальных условиях, сокращении сроков и уменьшении затрат на проведение сертификационных испытаний на статическую прочность и циклическую выносливость целых (неразрезанных) шпал. 7 ил.

Изобретение относится к области исследования и анализа твердых материалов путем определения их прочностных свойств, а именно определения коррозии и трещин в металлических запорных элементах - напорных клапанах высокого давления гидрорезного оборудования в процессе их циклического нагружения во время работы насоса, и может быть использовано для оценки их работоспособности. Сущность: образцы запорных элементов подвергают циклической нагрузке давлением воды с интервалом между циклами нагружения 0,05-0,1 с. Технический результат: возможность достоверного определения ресурса работы запорного элемента гидрорезного оборудования за счет осуществления процесса максимально приближенным к реальным условиям. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано, в частности, при аттестации, сертификации и исследовании продукции заводов, выпускающих трехниточные шпалы и шпалы с разной шириной колеи. Стенд содержит три независимых следящих электрогидравлических привода, включающих три гидроцилиндра, три сервоклапана, три динамометра, три регулятора и три механических системы, одна из которых содержит рычажную систему, все приводы запитаны от маслонасосной станции и управляются от одной ЭВМ. Один из следящих электрогидравлических приводов закреплен неподвижно, а два других вместе с поперечными балками имеют свободу перемещения. Одна опора шпалы напротив неподвижного привода имеет фиксированное положение, а вторая опора шпалы может менять положение в зависимости от схемы нагружения. Технический результат: возможность проводить испытания любой шпалы с шириной колеи от 1067 до 1520 мм. 4 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и испытаниям на усталостную прочность при кручении. Стенд содержит сервогидравлическое нагружающее устройство (СНУ), элемент коленчатого вала (1), один конец которого жестко крепится через фланец отбора мощности к вертикальной неподвижной стойке (7). Напрессованный с натягом на свободный конец вала каток (2) имеет возможность свободно кататься по опорной плите (5), которая жестко крепится к столу СНУ. Сопряженная с катком (2) поверхность опорной плиты (5) повторяет форму опорной поверхности катка (2). К катку (2) крепится рычаг (4), на который через сферический упор (6), присоединенный к СНУ, передается эксцентричная нагрузка от поршня СНУ, под действием которой жестко связанный с рычагом (4) каток (5) может совершать качательное движение вокруг оси, совпадающей с продольной осью коленчатого вала (1) и передавать крутящий момент элементу коленчатого вала (1). Технический результат заключается в обеспечении задания произвольного закона нагружения. 1 ил.
Наверх