Установка для испытаний образцов материалов при сложном циклическом нагружении


 


Владельцы патента RU 2498264:

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

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.

Известна установка для механических испытаний образцов при циклическом нагружении (патент РФ №1504564, кл. G01N 3/32, 1990), содержащая основание, установленные на нем захваты образца, толкатель, связанный с одним из захватов, и привод возвратно-поступательного перемещения толкателя.

Недостаток установки состоит в отсутствии возможности 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.

Известна установка для механических испытаний образцов при циклическом нагружении (патент РФ №1590956, кл. G01N 3/34, 1990), содержащая основание, установленные на нем захваты образца, толкатель, связанный с одним из захватов, и привод возвратно-поступательного перемещения толкателя.

Недостаток установки также состоит в отсутствии возможности 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.

Известна установка для механических испытаний образцов при циклическом нагружении (патент РФ №2047147, кл. G01N 3/34, 1993), принимаемая за прототип. Установка содержит основание, установленные на нем захваты образца, толкатель, связанный с одним из захватов, и привод возвратно-поступательного перемещения толкателя.

Недостаток установки также состоит в отсутствии возможности 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. Это ограничивает информативность циклических испытаний образцов материалов.

Техническим результатом изобретения является 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.

Технический результат достигается тем, что установка для испытаний образцов материалов при сложном циклическом нагружении, содержащая основание, установленные на нем захваты образца, толкатель, связанный с одним из захватов, и привод возвратно-поступательного перемещения толкателя, согласно изобретению, она имеет опору, закрепленную на втором захвате, и съемный упор, установленный эксцентрично захватам с возможностью взаимодействия с опорой.

Технический результат также достигается тем, что она имеет платформу вращения, установленную соосно захватам, и привод вращения платформы, при этом упор установлен на платформе, а опора выполнена в виде диска.

Технический результат также достигается тем, что упор выполнен в виде ролика, установленного с возможностью изменения положения плоскости качения относительно оси платформы.

Технический результат также достигается тем, что установка имеет привод вращения ролика, при этом ось вращения привода перпендикулярна оси вращения ролика.

На фиг.1 представлена схема установки.

Установка для испытаний образцов материалов при сложном циклическом нагружении содержит основание 1, установленные на нем захваты 2,3 образца 4, толкатель 5, связанный с одним из захватов 2, и привод 6 возвратно-поступательного перемещения толкателя.

Установка имеет опору 7, закрепленную на втором захвате 3, и съемный упор 8, установленный эксцентрично захватам 2,3 с возможностью взаимодействия с опорой 7.

Установка имеет платформу вращения 9, установленную соосно захватам, и привод 10 вращения платформы, при этом упор 8 установлен на платформе, а опора 7 выполнена в виде диска.

Упор 8 выполнен в виде ролика, установленного с возможностью изменения положения плоскости качения А-А относительно оси O-O платформы.

Установка имеет привод вращения 11 ролика, при этом ось Б-Б вращения привода перпендикулярна оси В-В вращения ролика 8.

Привод перемещения толкателя выполнен в виде ползуна 6 с эксцентриком 12 и приводом 13 вращения эксцентрика. Толкатель 5 вместе с приводом 6 его перемещения размещен на площадке 14, установленной с возможностью перемещения вдоль направления движения толкателя. Положение площадки 14 фиксируется фиксатором 15. Между толкателем и захватом может быть установлена пружина 16. Положение ролика 8 и возможность его удаления реализуется винтом 17.

Установка работает следующим образом.

Включают привод 13 и вращают эксцентрик 12, в результате чего ползун 6 перемещает толкатель 5 и через пружину 16 и захваты 2,3 циклически нагружает образец 4. При этом для нагружения образца 4 осевыми нагрузками упор 8 не используют, захват 3 взаимодействует через опору 7 с неподвижной платформой 9. Для нагружения образца осевой нагрузкой с кручением включают привод 10, вращают платформу 9, захват 3 через опору 7 взаимодействует с вращающейся платформой 9 и крутящий момент создается за счет трения между платформой 9 и опорой 7. Для нагружения образца осевой и изгибающей нагрузками устанавливают упор 8 и испытания проводят при выключенном приводе 10. Изгибающая компонента создается путем взаимодействия опоры 7 с эксцентрично расположенным относительно захватов упором 8. Для нагружения образца осевой, изгибающей и крутящей нагрузками испытания проводят при включенном приводе 10. Дополнительная крутящая компонента создается трением упора 8 об опору 7. Для нагружения образца осевой, изгибающей и крутящей нагрузками с циклическим изменением величины крутящей нагрузки используют упор в виде ролика и приводом 11 вращают ролик вокруг оси Б-Б вращения привода. В положении ролика 8, показанном на фиг.1а, крутящая компонента минимальна, поскольку ролик взаимодействует с опорой 7 через трение качения; в положении ролика, показанном на фиг.16, крутящая компонента максимальна, поскольку ролик взаимодействует с опорой 7 через трение скольжения; в промежуточном положении ролика, показанном на фиг.1в, крутящая компонента циклически изменяется от максимального к минимальному значению по мере поворота ролика 8. Для изменения общего уровня нагрузок перемещают площадку 14 с размещенными на ней элементами и фиксируют ее положение фиксатором 15, в результате чего изменяется степень деформации пружины 16.

Установка повышает информативность исследований благодаря проведению испытаний при сложном циклическом нагружении в новых условиях - 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.

1. Установка для испытаний образцов материалов при сложном циклическом нагружении, содержащая основание, установленные на нем захваты образца, толкатель, связанный с одним из захватов, и привод возвратно-поступательного перемещения толкателя, отличающаяся тем, что она 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.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что упор выполнен в виде ролика, установленного с возможностью изменения положения плоскости качения относительно оси платформы.

3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что она имеет привод вращения ролика, при этом ось вращения привода перпендикулярна оси вращения ролика.



 

Похожие патенты:

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

Изобретение относится к испытательной технике и может найти применение при испытании образцов материалов на прочность. .

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, 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.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка содержит основание, установленные на нем захваты образца и механизм нагружения, предназначенный для размещения внутри образца. Установка снабжена двумя торцевыми заглушками для образца и источником давления рабочей среды, соединенным с емкостью, образуемой образцом и заглушками. Механизм нагружения выполнен в виде цилиндра с одним закрытым торцом, поршня, размещенного внутри цилиндра, ударника, закрепленного на торце поршня с выходом через открытый торец цилиндра, электромагнита для взаимодействия с поршнем, закрепленного на открытом торце цилиндра, и приспособления для перемещения и поворота цилиндра внутри образца. Технический результат: расширение объема информации путем обеспечения испытаний при синхронном нагружении механической нагрузкой участков внутренней поверхности образца и приросте внутреннего давления в трубчатом образце с регулированием места, направления, длительности и уровня механической нагрузки. 1 ил.

Изобретение относится к способу и оборудованию для ударно-динамических испытаний режущей проволоки на разрыв при условиях, максимально приближенных к условиям использования режущей проволоки по назначению. Сущность: растяжение режущей проволоки проводят путем точечного ударного воздействия в направлении, перпендикулярном направлению протягивания проволоки, с заданными значениями ударной нагрузки, усилия натяжения проволоки и скорости протяжки проволоки. Установка содержит подающий и принимающий регулируемые приводы с катушками, ролики с канавками под проволоку, регуляторы усилия натяжения, направляющие ролики, неподвижный пьедестал с датчиком силы удара и ударный элемент с системой управления и приводами. Технический результат: возможность оценки способности режущей проволоки выдерживать контакт с микровключениями в разрезаемых кристаллах, что является важным показателем качества используемой проволоки. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх