Центробежная установка для испытания длинномерных образцов


 


Владельцы патента RU 2506560:

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

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.

Известна центробежная установка для испытания длинномерных образцов (патент РФ №1516872, кл. G01N 3/34, 1988), содержащая корпус, установленную на нем платформу, привод вращения платформы, радиально установленную на платформе направляющую, установленные на направляющей захваты образца и электромагнитные фиксаторы захватов.

Недостаток установки состоит в том, что на ней неосуществимы испытания при изменении градиентов распределения нагрузок по длине образца и изменении величин приращения нагрузок в ступенях без разгрузки образца.

Известна центробежная установка для испытания длинномерных образцов (патент РФ №2017133, кл. G01N 3/34, 1994), принимаемая за прототип. Установка содержит корпус, установленную на нем платформу, привод вращения платформы, радиально установленную на платформе направляющую, установленные на направляющей захваты образца и электромагнитные фиксаторы захватов.

Недостаток установки также состоит в том, что на ней неосуществимы испытания при изменении градиентов распределения нагрузок по длине образца и изменении величин приращения нагрузок в ступенях без разгрузки образца. Это существенно ограничивает функциональные возможности центробежных установок.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей центробежных установок.

Технический результат достигается тем, что центробежная установка для испытания длинномерных образцов, содержащая корпус, установленную на нем платформу, привод вращения платформы, радиально установленную на платформе направляющую, установленные на направляющей захваты образца и электромагнитные фиксаторы захватов, согласно изобретению она 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, при этом фиксаторы захватов выполнены с возможностью электромагнитного взаимодействия с захватами и соединены с соответствующими толкателями.

На рис.1 представлена схема установки.

Центробежная установка для испытания длинномерных образцов содержит корпус 1, установленную на нем платформу 2, привод 3 вращения платформы, радиально установленную на платформе направляющую 4, установленные на направляющей захваты 5,6,7 образца 8, и электромагнитные фиксаторы 9, 10, 11, 12 захватов.

Установка снабжена механизмом независимого перемещения фиксаторов на направляющей, выполненным в виде винта 13, установленного на платформе параллельно направляющей 4, привода 14 реверсивного вращения винта 13, гаек 15, размещенных по длине винта, толкателей 16, подвижно установленных на винте и выполненных в форме вилок, между зубцами которых расположены гайки, и фиксаторов 17 вращения гаек 15 относительно винта 13. Фиксаторы 9, 10, 11, 12 захватов 5, 6, 7 выполнены с возможностью электромагнитного взаимодействия с захватами и соединены с соответствующими толкателями.

Позицией 18 обозначен уравновешивающий груз. Фиксаторы 9-12 выполнены с возможностью избирательного взаимодействия с одним из ближайших к нему захватов. Например, фиксатор может быть изготовлен из двух электромагнитных катушек, разделенных изолятором и обращенных каждая к соответствующему захвату. При необходимости к захватам крепят центробежные грузы 19.

Установка работает следующим образом.

В исходном положении один из фиксаторов, например, 9, включен и притягивает захват 5, фиксаторы 17 гаек 15 выключены. Включают привод 3 и приводят во вращение платформу 2 с расположенными на ней элементами. По мере разгона платформы 2 возрастает массовая растягивающая нагрузка на образце 8. Максимальная растягивающая нагрузка действует вблизи захвата 5, минимальная - вблизи захвата 7. Если в исходном положении захват 6 соединен с фиксатором 10, то на участке образца между захватами 5 и 6 действует сжимающая нагрузки с максимумом вблизи захвата 6, а на участке между захватами 6 и 7 - растягивающая нагрузка с максимумом вблизи захвата 6. Если с фиксатором 11 соединен захват 7, то нагрузка по всей длине образца будет сжимающей с максимумом вблизи захвата 7. Для испытаний при ступенчатом изменении уровня нагрузок производят переключение фиксаторов захватов. Так, в первом варианте нагружения выключают фиксатор 9 и включают фиксатор 10, во втором варианте переключают фиксаторы 10 и 11, в третьем варианте - фиксаторы 11 и 12. Во всех случаях происходит скачкообразное перемещение образца на больший радиус вращения, что дает ступенчатое возрастание массовых нагрузок на соответствующих участках образца. При обратных переключениях фиксаторов 9-12 образец перемещается на меньший радиус вращения с соответствующим ступенчатым уменьшением нагрузок. Для плавного изменения нагрузок включают привод 14 и приводят во вращение винт 13. Одновременно включают все фиксаторы 17 и останавливают вращение всех гаек 16 относительно винта 13. В зависимости от направления винта 13 гайки 15 начинают синхронное перемещение на больший или меньший радиус вращения относительно оси платформы 2 и через толкатели 16 перемещают образец 8 с захватами в новое положение с соответствующим плавным изменением уровней нагрузок на образце. В новом положении образца повторяют испытания при ступенчатых изменениях нагрузок, как описано выше. При этом с уменьшением радиуса вращения образца градиент изменения нагрузок по длине образца и его участков увеличивается. Регулируя скорость вращения платформы 2, повторные испытания на новом радиусе вращения проводят при тех же максимальных нагрузках, что и в исходных положениях, но при других градиентах изменения нагрузки по длине образца. Для регулирования величин ступенчатых изменений нагрузок изменяют расстояние между фиксаторами 9-12, для чего поочередно включают фиксаторы 17 и изменяют направление вращения винта 13 реверсивным приводом 14. При использовании центробежных грузов 19 испытания проводят по таким же вариантам, с тем отличием, что на массовые нагрузки накладываются механические нагрузки того же знака. Предлагаемая установка обеспечивает 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. Это существенно расширяет функциональные возможности центробежных установок.

Центробежная установка для испытания длинномерных образцов, содержащая корпус, установленную на нем платформу, привод вращения платформы, радиально установленную на платформе направляющую, установленные на направляющей захваты образца, и электромагнитные фиксаторы захватов, отличающаяся тем, что она 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, при этом фиксаторы захватов выполнены с возможностью электромагнитного взаимодействия с захватами и соединены с соответствующими толкателями.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

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.

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.

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 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.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Стенд содержит раму с направляющей, жестко связанный с рамой пассивный захват образца, соосный ему активный захват, расположенные на раме ведущий и ведомый барабаны, привод вращения ведущего барабана, замкнутый гибкий элемент, охватывающий барабаны, груз для взаимодействия с активным захватом, установленный на направляющей рамы, два фиксатора для соединения груза с соответствующими ветвями замкнутого гибкого элемента. Стенд дополнительно содержит стержневой ударник, установленный на грузе вдоль продольной оси направляющей и подпружиненный относительно груза, колесо, установленное на грузе и кинематически связанное с замкнутым гибким элементом, кулачок для взаимодействия со стержневым ударником, установленный на колесе с возможностью их относительного поворота и фиксации, рычаг, закрепленный на активном захвате перпендикулярно оси захватов, и фиксатор груза на направляющей. Стержневой ударник смещен относительно оси захватов и установлен с возможностью взаимодействия с рычагом. Технический результат - увеличение объема информации путем проведения испытаний при ударном нагружении с чередованием сжатия со сжатием с изгибом в одном или двух противоположных направлениях. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и применяется при исследованиях влияния массовых сил на энергообмен при деформировании и разрушении материалов и изделий. Центробежная установка содержит основание, установленный на нем первый привод вращения с валом, первую платформу вращения, закрепленную на валу первого привода вращения, второй привод вращения с валом, перпендикулярным валу первого привода вращения, установленный на первой платформе, третий привод вращения с валом, перпендикулярным валу второго привода вращения, и камеру для размещения образца, соединенную с валом третьего привода вращения. Центробежная установка дополнительно снабжена второй платформой вращения, установленной на валу второго привода вращения, при этом третий привод вращения с валом размещен на второй платформе. Технический результат: повышение объема информации при исследованиях влияния массовых сил на энергообмен при деформировании и разрушении материалов и изделий путем обеспечения испытаний при одновременном нагружении образца тремя центробежными нагрузками с независимым регулированием величин этих нагрузок. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для усталостных испытаний образцов материалов на ударный изгиб и изгиб с кручением при сложном цикле нагружения, и может быть применено в заводской и исследовательской лабораториях. Устройство содержит основание, смонтированную на основании с возможностью поворота платформу, установленный радиально на платформе пассивный захват образца, размещенные с противоположных сторон от платформы два блока, закрепленные посредством оси на основании, охватывающие блоки две гибкие тяги, один конец каждой из которых связан с платформой, а также две группы грузов, последовательно связанные между собой и с другим концом соответствующей гибкой тяги в каждой группе, механизм возврата платформы в исходное положение в виде упомянутых групп грузов, нагружатель в виде зубчатой рейки, установленной на основании с возможностью возвратно-поступательного перемещения и взаимодействия с активным захватом образца, и пару зубчатых секторов, кинематически связанных с приводом вращения с возможностью периодического и поочередного зацепления с зубчатой рейкой. Платформа изготовлена в форме стержня, к головке пассивного захвата образца с помощью двух гаек прикреплен рычаг, в верхней части стержня с обеих сторон изготовлены две прорези, позволяющие рычагу вместе с головкой пассивного захвата поворачиваться относительно его оси в одном и другом направлении, активный захват не имеет свободного вращения относительно его оси, дополнительно размещены с противоположных сторон свободного конца рычага два блока, закрепленные посредством оси на основании, охватывающие блоки две гибкие тяги, один конец каждой из которых связан с рычагом, а также две группы грузов, последовательно связанные между собой и с другим концом соответствующей гибкой тяги в каждой группе, и механизм возврата стержня в исходное положение в виде упомянутых грузов. Технический результат: расширение функциональных возможностей путем испытания образца не только на ударный изгиб, но и на ударный изгиб с кручением. 4 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Стенд содержит основание, установленные на нем разгонное устройство, включающее вал с приводом вращения, маховик, установленный на валу, штанги по количеству точек нагружения образца с ударниками для взаимодействия с образцом, установленные с возможностью изменения положения по длине вала, приспособления для создания фрикционного взаимодействия штанг с маховиком, приспособления для возврата штанг в исходное положение и устройство для размещения образца, выполненное с обеспечением взаимодействия образца с ударниками. Стенд снабжен дополнительными маховиками разного радиуса, установленными на валу с возможностью изменения положения по длине вала совместно с соответствующей штангой, с приспособлением для создания фрикционного взаимодействия штанги с маховиком и с приспособлением для возврата штанги в исходное положение. Соотношение скоростей ударов в точках на поверхности образца определяется соотношением радиусов маховиков. Технический результат: увеличение объема информации путем обеспечения испытаний не только при одинаковых скоростях, но и при заданных соотношениях скоростей повторных ударов в разных точках на поверхности образца с произвольно регулируемой последовательностью, интервалами и местами нанесения ударов. 1 ил.
Наверх