Установка для испытания образцов материалов

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Техническим результатом является увеличение объема информации путем проведения испытаний при нагружении образцов сериями осевых механических ударов с боковым обжатием рабочей средой. Установка для испытания образцов материалов содержит основание, установленные не нем коаксиально сильфоны с приспособлениями для разъемного соединения торцов, соединенный с одним торцом внутреннего сильфона захват образца, наковальню, установленную на втором торце внутреннего сильфона, привод перемещения наковальни вдоль оси сильфонов и источник рабочей среды, соединенный с полостями сильфонов. Причем свободные торцы сильфонов соединены с наковальней, приспособления для разъемного соединения выполнены с обеспечением взаимодействия с основанием, а полость сильфонов связаны клапанами одностороннего действия. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.

Известна установка для испытания образцов материалов (патент РФ №978007, кл. G01N 3/36, 1982), содержащая основание, установленные на нем соосно сильфоны, захваты образца, соединенные с сильфонами, и рабочая среда, частично заполняющая полости сильфонов.

Недостаток установки состоит в том, что на ней неосуществимы испытания при нагружении образцов сериями осевых механических ударов с боковым обжатием рабочей средой.

Известна установка для испытания образцов материалов (а.с. СССР №1296883, кл. G01N 3/30, 1987), содержащая основание, установленные на нем коаксиально сильфоны с приспособлением для разъемного соединения торцов, соединенный с одним торцом внутреннего сильфона захват образца, наковальню, установленную на втором торце внутреннего сильфона.

Недостаток установки также состоит в том, что на ней неосуществимы испытания при нагружении образцов сериями осевых механических ударов с боковым обжатием рабочей средой.

Известна установка для испытания образцов материалов (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, установленные на нем коаксиально сильфоны с приспособлением для разъемного соединения торцов, соединенный с одним торцом внутреннего сильфона захват образца, наковальню, установленную на втором торце внутреннего сильфона, привод перемещения наковальни вдоль оси сильфонов и источник рабочей среды, соединенный с полостями сильфонов.

Недостаток установки также состоит в том, что на ней неосуществимы испытания при нагружении образцов сериями осевых механических ударов с боковым обжатием рабочей средой, что ограничивает объем информации при испытаниях.

Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации путем проведения испытаний при нагружении образцов сериями осевых механических ударов с боковым обжатием рабочей средой.

Технический результат достигается тем, что в установке для испытания образцов материалов, содержащей основание, установленные на нем коаксиально сильфоны с приспособлением для разъемного соединения торцов, соединенный с одним торцом внутреннего сильфона захват образца, наковальню, установленную на втором торце внутреннего сильфона, привод перемещения наковальни вдоль оси сильфонов и источник рабочей среды, соединенный с полостями сильфонов, согласно изобретению свободные торцы сильфонов соединены с наковальней, приспособление для разъемного соединения выполнено с обеспечением взаимодействия с основанием, а полости сильфонов связаны клапанами одностороннего действия.

Технический результат также достигается тем, что на наковальне установлен второй захват для второго образца.

На чертеже представлена схема установки.

Установка для испытания образцов материалов содержит основание 1, установленные на нем коаксиально сильфоны 2, 3, 4 с приспособлениями 5, 6, 7 для разъемного соединения торцов сильфонов, соединенный с одним торцом внутреннего сильфона захват 8 образца 9, наковальню 10, установленную на втором торце внутреннего сильфона 2, привод 11 перемещения наковальни 10 вдоль оси сильфонов и источник 12 рабочей среды, соединенный с полостями сильфонов.

Свободные торцы сильфонов 2, 3, 4 соединены с наковальней 10. Приспособления 5, 6, 7 для разъемного соединения выполнены с обеспечением взаимодействия с основанием 1. Полости сильфонов связаны клапанами 13, 14 одностороннего действия.

На наковальне 10 установлен второй захват 15 для второго образца 16.

Источник 12 рабочей среды соединен с полостями сильфонов вентилем 17.

Установка работает следующим образом.

Открывают вентиль 17, заполняют полости сильфонов 2, 3, 4 рабочей средой из источника 12 и закрывают вентиль 17. Выключают приспособление 5 и отсоединяют захват 8 от основания 1. Сильфон 2 восстанавливает свою деформацию и перемещает захват 8 с образцом 9 до соударения образца 9 с наковальней 10 или с образцом 16, в зависимости от задач исследований. При этом объем полости сильфона 2 уменьшается, давление рабочей среды в этом сильфоне возрастает, клапан 13 закрывается и давление среды создает боковое обжатие образцов 9, 16, достигающее максимума в момент соударения образцов. Открывают вентиль 17 и выравнивают давление в полостях сильфонов. Выключают приспособление 6, сильфон 3 деформируется до соударения с захватом 8. Образцы получают новый ударный импульс, при этом во время деформации сильфона 3 клапан 14 закрывается, клапан 13 открывается и на образцах создается новое обжатие рабочей средой. Третий акт ударного осевого нагружения с обжатием образцов происходит после отключения приспособления 7. Величины ударных осевых и обжимающих нагрузок задаются жесткостью и объемом полостей сильфонов, а также начальным положением наковальни 10 и давлением рабочей среды в источнике 12. После срабатывания всех сильфонов серия нагружений завершается и проводится подготовка к новой серии нагружений с обжатием. Для этого открывают вентиль 17 и приводом 11 перемещают наковальню 10 до взаимодействия приспособлений 5, 6, 7 с основанием 1. Затем перемещают наковальню 10 в обратном направлении и приводят установку в исходное положение, показанное на чертеже. Проводят новую серию нагружений с обжатием при тех же параметрах или при новых условиях, если наковальню 10 устанавливают в новое положение, а именно, чем больше деформированы сильфоны в исходном положении, тем больше величины осевых ударов и боковых обжатий образцов в серии. Число ударов в серии задается количеством используемых сильфонов.

Установка обеспечивает испытания в новых условиях - при нагружении образцов сериями осевых механических ударов с боковым обжатием рабочей средой, что существенно расширяет объем информации. В частности, эти испытания важны при исследовании возможности взрыва горючего газа под давлением при искрообразовании в моменты обрушения горных пород в загазованных шахтах и рудниках.

1. Установка для испытания образцов материалов, содержащая основание, установленные не нем коаксиально сильфоны с приспособлениями для разъемного соединения торцов, соединенный с одним торцом внутреннего сильфона захват образца, наковальню, установленную на втором торце внутреннего сильфона, привод перемещения наковальни вдоль оси сильфонов и источник рабочей среды, соединенный с полостями сильфонов, отличающаяся тем, что свободные торцы сильфонов соединены с наковальней, приспособления для разъемного соединения выполнены с обеспечением взаимодействия с основанием, а полость сильфонов связаны клапанами одностороннего действия.

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



 

Похожие патенты:

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

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 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.

Изобретение относится к испытательной технике, к устройствам для исследования энергообмена при деформировании и разрушении блочного горного массива. Стенд содержит опорную раму, размещенные в ней захват для образца и захват для контробразца, два гидравлических механизма в виде цилиндров с силовыми поршнями, связанными с соответствующими захватами, два источника давления, связанных с соответствующими гидравлическими механизмами, пульсаторы, связанные с гидравлическими механизмами и включающие эксцентрики, приводы вращения эксцентриков и толкатели, кинематически связанные с поршнями соответствующих гидравлических механизмов. Гидравлические механизмы снабжены дополнительными коаксиально выполненными поршнями по количеству изменяемых ступеней давления, размещенными в цилиндрах соосно соответствующим толкателям, фиксаторами для соединения дополнительных поршней друг с другом, фиксаторами для соединения дополнительных поршней с соответствующими цилиндрами и фиксаторами для соединения дополнительных поршней с соответствующими толкателями. Источники давления соединены с полостями, расположенными между силовыми и соответствующими дополнительными поршнями. Технический результат: возможность проведения испытаний как при плавно, так и при ступенчато изменяемых амплитуде и уровне поджимающих и сдвигающий нагрузок, а также увеличение объема информации при исследованиях. 1 ил.

Изобретение относится к области экспериментальной техники и может быть использовано преимущественно в стендах прочностных испытаний натурных конструкций, в том числе авиационных. Система служит для управления по меньшей мере одним исполнительным устройством, снабженным по меньшей мере одним датчиком обратной связи и содержащим блок управления, аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи, устройства по формированию и обработке дискретных сигналов управления, и включает автоматизированную систему управления верхнего уровня (АСУ верхнего уровня), через интерфейс соединенную с автоматизированной системой управления нижнего уровня (АСУ нижнего уровня). Система построена по блочно-модульному принципу, при этом автоматизированная система нижнего уровня выполнена с возможностью осуществления программной переконфигурации в зависимости от объема решаемых задач, определяемого командами АСУ верхнего уровня. Система размещена или непосредственно на гидравлическом нагружателе, или на расстоянии возможного взаимодействия с ним и содержит интерфейсный модуль, двусторонней связью соединенный с блоком управления, разделенным на модуль решающей части, в качестве которой используют микроЭВМ с операционной системой реального времени (ОСРВ), и модуль оперативной части, реализованный, например, на базе быстродействующей программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС). При этом связь между АСУ нижнего уровня, АСУ верхнего уровня и элементами схемы, включая клапан управления, датчики обратной связи, выполнена в виде проводного и/или беспроводного высокоскоростного канала передачи данных. Технический результат заключается в повышении надежности, вариативности и гибкости системы, а также снижении энергозатрат при проведении прочностных испытаний за счет блочно-модульного построения автоматизированной системы управления. 5 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность

Наверх