Установка для физико-механических исследований образцов материалов


 


Владельцы патента RU 2486491:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" (RU)

Изобретение относится к испытательной технике и может найти применение при испытании образцов материалов на прочность. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для этого установка для физико-механических исследований образцов материалов содержит станину, установленные на ней захваты образца и механизм нагружения, выполненный в виде зубчатого колеса, взаимодействующей с ним зубчатой рейки, установленной с возможностью осевого перемещения и связанной с одним из захватов, штанги, связанной с зубчатым колесом, рычага, шарнирно установленного на торце штанги, фиксатора поворота рычага относительно штанги, и груза, установленного на свободном торце рычага. При этом дополнительные колеса установлены в одной плоскости с основным колесом и кинематически с ним связаны. Оси поворота колес расположены на одной линии, перпендикулярной оси рейки, при этом колеса имеют разные диаметры. Установка обеспечивает проведение испытаний при симметричных или асимметричных циклах затухающих колебаний нагрузки в новых условиях - при ступенчатых изменениях параметров циклов с переходами от циклических к постоянным нагрузкам и обратно. Это существенно повышает информативность исследований. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.

Известна установка для физико-механических исследований образцов материалов (патент РФ №1807372, кл. G01N 3/34, 1993), содержащая станину, установленные на ней захваты образца и механизм нагружения, выполненный в виде зубчатого колеса, взаимодействующей с ним зубчатой рейки, установленной с возможностью осевого перемещения и связанной с одним из захватов, штанги, связанной с зубчатым колесом, и груза, установленного на свободном торце штанги.

Недостаток установки состоит в отсутствии возможности проведения исследований симметричными и асимметричными циклами затухающих колебаний нагрузки при ступенчатых изменениях параметров циклов с переходами от циклических к постоянным нагрузкам и обратно.

Известна установка для физико-механических исследований образцов материалов (патент РФ №1672279, кл. G01N 3/32, 1991), содержащая станину, установленные на ней захваты образца и механизм нагружения, выполненный в виде зубчатого колеса, взаимодействующей с ним зубчатой рейки, установленной с возможностью осевого перемещения и связанной с одним из захватов, штанги, связанной с зубчатым колесом, и груза, установленного на свободном торце штанги.

Недостаток установки также состоит в отсутствии возможности проведения исследований симметричными и асимметричными циклами затухающих колебаний нагрузки при ступенчатых изменениях параметров циклов с переходами от циклических к постоянным нагрузкам и обратно. Это существенно снижает информативность исследований.

Техническим результатом изобретения является увеличение информативности исследований симметричными и асимметричными циклами затухающих колебаний нагрузки при ступенчатых изменениях параметров циклов с переходами от циклических к постоянным нагрузкам и обратно.

Технический результат достигается тем, что установка для физико-механических исследований образцов материалов, содержащая станину, установленные на ней захваты образца и механизм нагружения, выполненный в виде зубчатого колеса, взаимодействующей с ним зубчатой рейки, установленной с возможностью осевого перемещения и связанной с одним из захватов, штанги, связанной с зубчатым колесом, рычага, шарнирно установленного на торце штанги, фиксатора поворота рычага относительно штанги, и груза, установленного на свободном торце рычага, согласно изобретению она имеет дополнительные колеса, установленные в одной плоскости с основным колесом и кинематически с ним связанные, и фиксаторы для соединения колес со штангой, при этом оси поворота колес расположены на одной линии, перпендикулярной оси рейки, а колеса имеют разные диаметры.

Технический результат достигается также тем, что установка имеет фиксатор вращения колес.

На фиг.1 представлена схема установки.

Установка для физико-механических исследований образцов материалов содержит станину 1, установленные на ней захваты 2, 3 образца 4 и механизм нагружения, выполненный в виде зубчатого колеса 5, взаимодействующей с ним зубчатой рейки 6, установленной с возможностью осевого перемещения и связанной с одним из захватов 2, штанги 7, связанной с зубчатым колесом 5, рычага 8, шарнирно установленного на торце штанги 7, фиксатора 9 поворота рычага 8 относительно штанги 7, и груза 10, установленного на свободном торце рычага 8.

Установка имеет дополнительные колеса 11, 12, установленные в одной плоскости с основным колесом 5 и кинематически с ним связанные, и фиксаторы 13 для соединения колес 5, 11, 12 со штангой 7. Оси поворота колес 12, 5, 11 расположены на одной линии А-А, перпендикулярной оси Б-Б рейки 6. Колеса 5, 11, 12 имеют разные диаметры.

Установка имеет фиксатор 14 вращения колес.

Нагрузка от рейки 6 на захват 2 передается через пружину 15. Для выведения штанги из положения равновесия используется лебедка 16 с тягой 17 и фиксатором 18. Колеса могут располагаться с разных сторон относительно рейки, как показано на фиг.1, и тогда рейка выполняется двухсторонней.

Установка работает следующим образом.

Включают один из фиксаторов 13 и соединяют штангу 7 с одним из колес 5, 11 или 12. При выключенном фиксаторе 14 лебедкой 16 с тягой 17 и фиксатором 18 выводят штангу 7 из положения равновесия и освобождают ее. Под действием груза 10 система элементов «груз 10 - рычаг 8 - штанга 7» совершает возвратно-колебательные движения, поворачивает соответствующее колесо 5, 11 или 12, перемещает рейку 6 и через пружину 15 и захват 2 циклически нагружает образец 3. При соосном расположении штанги 7 и рычага 8 циклы нагружения симметричны. Для изменения симметрии циклов нагрузки кратковременно выключают фиксатор 9 в положении верхней мертвой точки штанги 7, отчего рычаг 8 поворачивается по инерции на больший угол, чем штанга 7. Образовавшийся угол между штангой и рычагом фиксируют фиксатором 9, после чего колебания системы «груз 10 - рычаг 8 - штанга 7» становится асимметричным. Превышение растягивающей или сжимающей нагрузки задается выбором момента переключения фиксатора 9 в одной или другой мертвой точке. Для ступенчатого изменения параметров циклов нагружения в момент прохождения штангой 7 линии А-А переключают фиксаторы 13 и соединяют со штангой другое колесо. За счет разности диаметров колес происходит ступенчатое изменение амплитуды перемещения рейки 6 при тех же параметрах поворота штанги 7. Соответствующим образом ступенчато изменяется амплитуда нагрузки на образце 4. Для перехода на постоянную нагрузку в соответствующем положении штанги 7 выключают фиксатор 9 и включают фиксатор 14. Штанга прекращает повороты и остается в положении, обеспечивающем заданную постоянную нагрузку на образце, а рычаг 8 с грузом 10 продолжают колебания до полного затухания или до момента перехода от постоянных к циклическим нагрузкам, когда фиксаторы 9 и 14 переключают в обратном порядке. После длительной выдержке образца под постоянной нагрузкой, когда колебания рычага прекращены, возобновление циклических нагружений производят отклонением рычага 8 с грузом 10 из положения равновесия с помощью лебедки 16 с тягой 17 и фиксатором 18 с последующим переключением фиксаторов 9 и 14.

Установка обеспечивает проведение испытаний при симметричных или асимметричных циклах затухающих колебаний нагрузки в новых условиях - при ступенчатых изменениях параметров циклов с переходами от циклических к постоянным нагрузкам и обратно. Это существенно повышает информативность исследований.

1. Установка для физико-механических исследований образцов материалов, содержащая станину, установленные на ней захваты образца и механизм нагружения, выполненный в виде зубчатого колеса, взаимодействующей с ним зубчатой рейки, установленной с возможностью осевого перемещения и связанной с одним из захватов, штанги, связанной с зубчатым колесом, рычага, шарнирно установленного на торце штанги, фиксатора поворота рычага относительно штанги, и груза, установленного на свободном торце рычага, отличающаяся тем, что она имеет дополнительные колеса, установленные в одной плоскости с основным колесом и кинематически с ним связанные, и фиксаторы для соединения колес со штангой, при этом оси поворота колес расположены на одной линии, перпендикулярной оси рейки, а колеса имеют разные диаметры.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она имеет фиксатор вращения колес.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к испытательной технике. .

Изобретение относится к испытательной технике. .

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

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям образцов материалов и изделий на усталость. .

Изобретение относится к измерительной технике для определения нагрузок при строительстве и эксплуатации наземных и подземных сооружений. .

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

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

Изобретение относится к испытательной технике. .

Изобретение относится к испытательной технике. .

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на прочность

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка содержит основание, установленные на нем захваты образца, толкатель, связанный с одним из захватов, и привод возвратно-поступательного перемещения толкателя. Установка имеет опору, закрепленную на втором захвате, и съемный упор, установленный эксцентрично захватам с возможностью взаимодействия с опорой, платформу вращения, установленную соосно захватам, и привод вращения платформы, при этом упор установлен на платформе, а опора выполнена в виде диска. Технический результат: повышение информативности исследований путем обеспечения испытаний при осевой нагрузке, совместно осевой и крутящей нагрузках, совместно осевой и изгибающей нагрузках, совместно осевой, изгибающей и крутящей нагрузках с возможностью циклического изменения крутящей нагрузки. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Устройство содержит основание, установленные на нем две траверсы, фиксаторы траверс на основании, средство для возбуждения затухающих колебаний, включающее груз, упругий элемент, соединенный с грузом, механизм деформирования упругого элемента, выполненный с возможностью взаимодействия с грузом, приспособление для сброса нагрузки, два захвата образца, один из которых соединен со средством для возбуждения затухающих колебаний. Устройство имеет дополнительное средство для возбуждения затухающих колебаний, соединенное со вторым захватом, средства для возбуждения затухающих колебаний расположены между траверсами, захваты закреплены на соответствующих грузах. Упругие элементы установлены с возможностью взаимодействия с соответствующими траверсами. Механизм для деформирования упругого элемента выполнен в виде бесконечной ленты, установленной на двух разнесенных блоках вдоль направления движения грузов, и привода вращения блоков. Приспособление для сброса нагрузки выполнено в виде фиксатора для соединения груза с лентой, установленного на соответствующем грузе. Технический результат: повышение объема получаемой информации путем проведения нагружений при приложении повторных затухающих импульсов к разным торцам образца. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка содержит основание, установленные на нем захваты образца, упругий элемент, связанный с одним из захватов, толкатель, соединенный с упругим элементом, ползун, связанный с толкателем, и привод возвратно-поступательного перемещения ползуна. Установка дополнительно имеет две направляющих, закрепленных на ползуне параллельно друг другу и направлению движения толкателя с разных сторон от него, многозвенный шарнир из ряда последовательно расположенных звеньев, размещенный между направляющими так, что одно крайнее звено шарнирно соединено с ползуном, второе крайнее звено шарнирно соединено с толкателем, и электромагниты, установленные на шарнирах промежуточных звеньев с возможностью избирательного взаимодействия с направляющими. Технический результат: повышение информативности исследований путем обеспечения исследований при ступенчатом изменении пределов колебания нагрузки в циклах в ходе испытаний в любой точке цикла как с повышением, так и со снижением уровня нагрузки, при длительно действующих постоянных нагрузках со ступенчатым изменением их уровня в заданный момент, а также при многоцикловых ступенчатых нагружениях образца с плавным изменением и без плавного изменения общего уровня нагрузки. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка содержит основание, установленный на нем толкатель, два ползуна, привод возвратно-поступательного перемещения ползунов, фиксаторы для соединения толкателя с ползунами, захваты для образца, один из которых соединен с толкателем, и направляющую для перемещения захватов. Установка имеет инерционный груз, соединенный со вторым захватом, и измерительные приспособления, установленные вдоль направляющей. Технический результат: увеличение объема информации путем проведение испытаний при физической обработке образцов, нагруженных циклическими механическими и инерционными нагрузками при ступенчатом изменении их величин. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Стенд содержит основание, закрепленную на основании направляющую трубу, выполненную с двумя параллельными вертикальными участками, соединенными в нижней части между собой коленом, шаровой ударник, размещенный в первом участке трубы, захваты для размещения на торцах образца, размещенные во втором участке трубы. Стенд дополнительно снабжен инерционным грузом и датчиком перемещения инерционного груза вдоль направляющей трубы, захваты выполнены в виде двух мембран, закрепленных на трубе, при этом одна из мембран предназначена для взаимодействия с ударником, а вторая мембрана предназначена для взаимодействия с инерционным грузом. Технический результат: расширение объема информации при исследовании свойств материалов. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Центробежная установка для испытания длинномерных образцов содержит корпус, установленную на нем платформу, привод вращения платформы, радиально установленную на платформе направляющую, установленные на направляющей захваты образца, и электромагнитные фиксаторы захватов. Установка снабжена механизмом независимого перемещения фиксаторов на направляющей, выполненным в виде винта, установленного на платформе параллельно направляющей, привода реверсивного вращения винта, гаек, размещенных по длине винта, толкателей, подвижно установленных на винте и выполненных в форме вилок, между зубцами которых расположены гайки, и фиксаторов вращения гаек относительно винта. Фиксаторы захватов выполнены с возможностью электромагнитного взаимодействия с захватами и соединены с соответствующими толкателями. Технический результат − проведение испытаний при ступенчатом изменении нагрузок по длине образца в новых условиях: при изменении градиентов распределения нагрузок по длине образца и изменении величин приращения нагрузок в ступенях без разгрузки образца. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Стенд содержит основание, установленные на нем платформу с приводом вращения, кольцевую направляющую, установленную соосно платформе, колесо, установленное на платформе с возможностью взаимодействия с направляющей, кулачок, установленный на колесе, и два захвата для образца, расположенные на платформе. Стенд имеет дополнительное колесо, установленное на платформе с возможностью взаимодействия с направляющей, и дополнительный кулачок, установленный на дополнительном колесе, при этом захваты расположены между кулачками с возможностью перемещения по платформе и поочередного взаимодействия с соответствующими кулачками, а кулачки установлены с возможностью синхронного вращения. Технический результат: увеличение объема информации путем проведения испытаний с созданием повторных ударных импульсов на разных торцах образца при разных центробежных нагрузках в моменты ударов. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка содержит основание, установленные на нем захваты образца, толкатель, связанный с одним из захватов, привод возвратно-поступательного перемещения толкателя и упругий элемент, одним концом соединенный со вторым захватом, а вторым концом связанный с основанием через подвижную траверсу. Установка дополнительно содержит инерционный груз, установленный с возможностью перемещения по направлению движения толкателя, фиксатор движения инерционного груза и дополнительный упругий элемент, соединяющий инерционный груз со вторым захватом. Технический результат: увеличение объема информации путем обеспечения испытаний при действии постоянных циклов, затухающих циклов и совместно постоянных и затухающих циклов нагрузки с изменением вида и параметров циклов в ходе испытаний. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля при проведении экспертизы индустриальной безопасности промышленного оборудования. Устройство содержит источник ударного воздействия, выполненный в виде молотка со встроенным зонным экраном Френеля, акселерометр со шпилькой, персональный компьютер. Устройство выполнено с возможностью параллельного съема сигнала с поверхности диагностируемой зоны объекта акселерометром со шпилькой, торец которой снабжен тремя пирамидками высотой 3 мм, обеспечивающими, как минимум, две контактирующие зоны от трех пирамидок шпильки на момент диагностики, причем устройство содержит встроенную внутреннюю программу, обеспечивающую обратную связь оператором сравнения по прекращению диагностики, что происходит после 10-кратной закачки импульса механической деформации источником ударного воздействия в зону материала исследуемого объекта. Технический результат: обеспечение повышения помехоустойчивости формы структуры, отражаемой амплитудой, за счет дублирования информации, упрощение конструкции, увеличение количества диагностируемых фигурных объектов и объектов со сварными швами и с пришовными зонами, где могут быть заблаговременно выявлены зоны, возможность анализа низкотемпературного окисления. 47 ил.
Наверх