Устройство для испытания образца материала на консольный изгиб, кручение, растяжение, сжатие и сложное сопротивление при постоянной и переменной нагрузке

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания образца материала на консольный изгиб, кручение, растяжение, сжатие, а также на сложное сопротивление, и может быть применено в учебной лаборатории. Устройство содержит основание, закрепленный на нем пассивный захват с испытуемым образцом, вал с активным захватом образца, закрепленный на валу с помощью шпонки шкив с грузом и тягой и рычаг с прикрепленными двумя тягами. На валу установлены радиальный шариковый однорядный подшипник, обхватываемый кольцом, грузы, прикрепленные к кольцу, второй груз, прикрепленный к шкиву, прикрепленный к валу круг с вырезом вдоль диаметра как единое целое с валом и прикрепленный к кругу груз. Рычаг имеет две продольные прорези и обе тяги, прикрепленные к его одному концу с разных сторон, стержень с двумя гайками, соединяющий круг с рычагом, болт, соединяющий стержень с гайкой, и винты, соединяющие эту гайку с рычагом. Пять грузов прикреплены через тяги и блоки. Установлен привод, кулачковый вал с четырьмя кулачками и с четырьмя толкателями. Технический результат: более широкий диапазон исследования прочности образца материала, а именно испытание образца материала не только при постоянной нагрузке, но и при переменной. 1 ил.

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания образца материала на консольный изгиб, кручение, растяжение, сжатие, а также на сложное сопротивление при постоянной и переменной нагрузке и может быть применено в учебной лаборатории.

Известна установка для испытания образцов материалов при сложном напряженном состоянии (свидетельство на полезную модель, №1538, МКл. 6G01N 3/08, 1996 г., бюл. №1), содержащая основание, закрепленный на нем пассивный захват с испытуемым образцом, вал с активным захватом образца, закрепленный на валу с помощью шпонки шкив с грузом и тягой и рычаг с прикрепленными двумя тягами.

Наиболее близкой по технической сущности является устройство для испытания образцов материалов на консольный изгиб, кручение, растяжение, сжатие и сложное сопротивление (патент №2566433, МПК G01N 3/08, 27.10.2015 г.), содержащее основание, закрепленный на нем пассивный захват с испытуемым образцом, вал с активным захватом образца, закрепленный на валу с помощью шпонки шкив с грузом и тягой и рычаг с прикрепленными двумя тягами, установленные на валу радиальный шариковый однорядный подшипник, обхватываемый кольцом, грузы, прикрепленные к кольцу, второй груз, прикрепленный к шкиву, прикрепленный к валу круг с вырезом вдоль диаметра как единое целое с валом и прикрепленный к кругу груз, а рычаг имеет две продольные прорези и обе тяги, прикрепленные к его одному концу с разных сторон, стержень с двумя гайками, соединяющий круг с рычагом, болт, соединяющий стержень с гайкой, и винты, соединяющие гайку с рычагом.

Недостатком этой установки и этого устройства является то, что они не обеспечивают испытание образца материала при переменной нагрузке.

Задача изобретения - расширение функциональных возможностей путем испытания образца материала не только при постоянной нагрузке, но и при переменной.

Для решения этой задачи в устройстве для испытания образца материала на консольный изгиб, кручение, растяжение, сжатие и сложное сопротивление при постоянной и переменной нагрузке содержащем основание, закрепленный на нем пассивный захват с испытуемым образцом, вал с активным захватом образца, закрепленный на валу с помощью шпонки шкив с грузом и тягой и рычаг с прикрепленными двумя тягами, установленные на валу радиальный шариковый однорядный подшипник, обхватываемый кольцом, грузы, прикрепленные к кольцу, второй груз, прикрепленный к шкиву, прикрепленный к валу круг с вырезом вдоль диаметра как единое целое с валом и прикрепленный к кругу груз, а рычаг имеет две продольные прорези и обе тяги, прикрепленные к его одному концу с разных сторон, стержень с двумя гайками, соединяющий круг с рычагом, болт, соединяющий стержень с гайкой, и винты, соединяющие гайку с рычагом, дополнительно введен привод, кулачковый вал с четырьмя кулачками и с четырьмя толкателями. Технический результат: более широкий диапазон исследования прочности образца материала, а именно испытания образца материала не только при постоянной нагрузке, но при переменной.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где изображены:

на фиг. 1 - схема устройства;

на фиг. 2 - вид А - нагружение образца на растяжение, сжатие и сложное сопротивление;

на фиг. 3 - разрез ВВ - нагружение образца на кручение.

Устройство для испытания образца материала на консольный изгиб, кручение, растяжение, сжатие и сложное сопротивление при постоянной и переменной нагрузке содержит: основание 1, на котором закреплен пассивный захват 2 образца 3. Активный захват 4 закреплен на одном конце вала 5. На этом валу установлен радиальный шариковый однорядный подшипник 6, обхватываемый кольцом 7. К этому кольцу прикреплен сменный груз 8 и второй сменный груз 9, который соединен через блок 10 гибкой тягой 11 с кольцом 7. На валу 5 также соединен с помощью шпонки 12 шкив 13 с канавками на ободе. Гибкие тяги 14 и 15 соединены одними концами со шкивом 13, а другими со сменными грузами 16 и 17, расположенными на одинаковом расстоянии от вертикальной оси (фиг. 3), при этом тяга 15 охватывает блок 18 и скользит по нижнему блоку. На другом конце вала 5 имеется круг 19 (фиг. 1) с вырезом 20 вдоль диаметра как единое целое с валом. К кругу 19 через блок 21 гибкой тягой 22 присоединены сменные грузы 23. В вырезе 20 располагается сегментная головка 24 стержня 25. На этом стержне имеется резьба для поступательного перемещения гаек 26 и 27. Кроме этого через отверстие в стержне проходит болт 28, который ввинчивается в гайку 29. Эта гайка крепится к рычагу 30 четырьмя винтами 31. В рычаге 30 имеются прорези 32, по которым может перемещаться стержень 25. К рычагу 30 присоединены через тяги 33 и 34 и блоки 35 и 36 соответственно сменные грузы 37 и 38.

Устройство также содержит привод 39, кулачковый вал 40 с четырьмя кулачками 41, 42, 43 и 44 и соответственно с четырьмя толкателями 45, 46, 47 и 48.

Устройство работает следующим образом

Вал 5 устанавливают в горизонтальное положение. Для этого на валу 5 оставляют только подшипник 6 с кольцом 7 без груза 8 и шкив 13 без грузов 16 и 17. Подбором грузов 9 и 23 устанавливают вал 5 в горизонтальное положение. Затем снимают грузы 37 и 38.

Для испытания образца 3 устанавливают его в пассивный захват 2 и активный 4. Прилаживая грузы 8 и включая привод 39, создают консольное нагружение образца 3 на изгиб при переменной нагрузке.

При смене грузов привод 39 переключают.

Снимая грузы 8 и прилаживая грузы 16 и 17, через тяги 14 и 15 и шкив 13 подвергают образец 3 кручению.

Для испытания образца 3 на растяжение и сжатие снимают грузы 16 и 17. В свободном состоянии на стержень 25 навинчивают гайки 26 и 27. Затем через этот стержень пропускают болт 28 и на него навинчивают гайку 29. После чего стержень 25 пропускают по прорезям 32 и 20 в положение, показанное на чертеже, и стопорят гайку 29 винтами 31 с верхней частью рычага 30. Гайками 26 и 27 жестко соединяют стержень 25 с рычагом 30.

Затем устанавливают грузы 37, которые через тягу 33, рычаг 30, головку 24 стержня 25, вал 5 и активный захват 4, вызывают растяжение образца 3.

После чего снимают грузы 37 и прилаживают грузы 38, которые через тягу 34, рычаг 30, головку 24 стержня 25, вал 5 и активный захват 4 вызывают сжатие образца 3. После опыта снимают грузы 38.

Для внецентренного нагружения образца 3 расслабляют гайки 26 и 27 и, вращая болт 28 в том или ином направлении, поднимают или опускают стержень 25 вверх или вниз (по чертежу) на определенную величину. Затем закрепляют положение стержня 25 гайками 26 и 27 по отношению к рычагу 30.

После этого устанавливают грузы 37, которые последовательно, как и при растяжении образца 3, вызывают внецентренное растяжение образца 3.

Снимают грузы 37 и прилаживают грузы 38, которые последовательно, как и при сжатии образца 3, вызывают внецентренное сжатие образца 3. Затем снимают грузы 38.

При неработающем приводе 39 испытание образца 3 проводят при постоянной нагрузке.

Все рассмотренные виды нагружения образца 3 осуществлялись при отнулевом цикле напряжений.

Прилаживая одновременно грузы 37 и 38, равные по величине, образец 3 нагружается при симметричном цикле напряжений, а при разных по величине нагрузках образец 3 нагружается при асимметричном цикле напряжений.

Прилаживая грузы 8, 16 и 17, 37, 38 в различных комбинациях и размещая стержень 25, как показано на чертеже, а также смещая этот стержень 25 вверх или вниз (по чертежу) перпендикулярно продольной оси рычага 30, получают следующие виды сложного сопротивления образца 3: изгиб с кручением; изгиб с растяжением; изгиб с сжатием; изгиб с внецентренным растяжением; изгиб с внецентренным сжатием; изгиб с кручением и растяжением; изгиб с кручением и сжатием; изгиб с кручением и внецентренным растяжением; изгиб с кручением и внецентренным сжатием; кручение с растяжением; кручение с сжатием; кручение с внецентренным растяжением; кручение с внецентренным сжатием. Перечисленные виды нагружения образца 3 осуществляются как при переменной, так и постоянной нагрузке.

Устройство для испытания образца материала на консольный изгиб, кручение, растяжение, сжатие и сложное сопротивление при постоянной и переменной нагрузке, содержащее основание, закрепленный на нем пассивный захват с испытуемым образцом, вал с активным захватом образца, закрепленный на валу с помощью шпонки шкив с грузом и тягой и рычаг с прикрепленными двумя тягами, установленные на валу радиальный шариковый однорядный подшипник, обхватываемый кольцом, грузы, прикрепленные к кольцу, второй груз, прикрепленный к шкиву, прикрепленный к валу круг с вырезом вдоль диаметра как единое целое с валом и прикрепленный к кругу груз, а рычаг имеет две продольные прорези и обе тяги, прикрепленные к его одному концу с разных сторон, стержень с двумя гайками, соединяющий круг с рычагом, болт, соединяющий стержень с гайкой, винты, соединяющие эту гайку с рычагом, а пять грузов прикреплены через тяги и блоки, отличающееся тем, что введен привод, кулачковый вал с четырьмя кулачками и с четырьмя толкателями.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для изучения поведения участков грунта с нарушенной и измененной плотностью в том числе на морском дне и на дне других водоемов.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для тестирования стентов. Устройство для оценки прочности стентов содержит две опоры и камеру для подачи жидкости, в которой между опорами установлен стент.

Изобретение относится к стендам, осуществляющим испытание колес и осей колесных пар ж/д подвижного состава на сопротивление усталости. Исследуемый фрагмент колесной пары, состоящий из колеса с запрессованной в него разрезанной в средней части осью, крепится в центре опорной плиты стенда посредством шарового шарнира, образованного упором с крышкой и съемной втулкой, напрессованной на ось в районе ее буксовой шейки, а колесо исследуемого фрагмента колесной пары опирается на внутреннюю поверхность кольца рельсоимитатора, закрепленного в держателе, установленном на той же опорной плите соосно с вертикальной осью, проходящей через центр шарового шарнира.

Изобретение относится к способу для инспектирования облицовочного материала, к инспекционному устройству, к способу для производства облицовочного материала и к облицовочному материалу.

Изобретение относится к способу оптимизации стенда для испытаний на малоцикловую усталость и, возможно, на комбинированную малоцикловую и многоцикловую усталость для воспроизведения опоры деталей газотурбинного двигателя, такой как опора по меньшей мере одной ножки лопатки на опорную шейку ячейки диска ротора.

Изобретение относится к авиационной испытательной технике, а именно к стендам для испытаний элементов вертолета с соосными винтами. Устройство содержит фундамент стенда, силовой каркас, зажимные приспособления, раму монтажную, каркас фюзеляжа, амортизаторы, мотораму, двигатель внутреннего сгорания, подредукторную раму, редуктор, выходные соосные валы, автомат перекоса, соосные винты, муфту, рычаги, коромысла, нагрузочное устройство, устройство пилотирования с приводами управления автоматом перекоса, систему топливную, смазки, системы охлаждения, систему управления двигателем, устройство пожаротушения, систему приточно-вытяжной вентиляции, пульт управления, органы управления пилота, электрический привод несущих винтов, блок защиты и коммутации, электрохимический рекуператор, анализатор источников тока, высокоскоростные видеокамеры, тепловизоры, анализатор спектра, система шумоанализа, средства технологического контроля электретных микрофонов, параметрический тестер последовательных каналов информационного обмена, оптическая система контроля тел вращения, средства сопряжения с системой обеспечения эксплуатации вертолета, автономные источники бесперебойного питания.

Изобретение относится к машиностроению, к испытаниям и оценке нагруженности элементов несущих систем машин. Сущность: образцы элементов несущей системы машины подвергают испытаниям на усталость, получают кривую усталости, за суммарную потребную работу внешних сил, затраченных на разрушение образца, принимают работу, рассчитанную по пределу выносливости данного образца, элемента конструкции на соответствующую базу испытаний; работу внешних сил по процессу нагружения образца в эксплуатации рассчитывают только на участках осциллограммы, на которых происходит деформация детали под действием внешней силы; работу на принятом интервале времени или участке пути определяют как сумму единичных работ процесса амплитудных напряжений; ресурс реального образца или элемента конструкции рассчитывают как отношение суммарной работы внешних сил, затраченных на разрушение образца, к сумме работ внешних сил на принятом интервале времени или участке пути.

Изобретение относится к стендам, осуществляющим испытание колес и осей колесных пар железнодорожного подвижного состава на сопротивление усталости. Стенд содержит двигатель, нагружающее устройство с неуравновешенной массой, опорную плиту, опирающуюся через пружины на фундамент.

Изобретение относится к стенду для испытаний на малоцикловую усталость и, возможно, на комбинированную малоцикловую и многоцикловую усталость для воспроизведения опоры деталей газотурбинного двигателя, такой как опора по меньшей мере одной ножки лопатки на опорную шейку ячейки диска ротора.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов материалов на усталость при изгибе и ударном сжатии, и может быть применено в учебной, заводской и исследовательской лабораториях.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания образца материала на консольный изгиб, кручение, растяжение, сжатие, а также на сложное сопротивление, и может быть применено в учебной лаборатории. Устройство содержит основание, закрепленный на нем пассивный захват с испытуемым образцом, вал с активным захватом образца, закрепленный на валу с помощью шпонки шкив с грузом и тягой и рычаг с прикрепленными двумя тягами. На валу установлены радиальный шариковый однорядный подшипник, обхватываемый кольцом, грузы, прикрепленные к кольцу, второй груз, прикрепленный к шкиву, прикрепленный к валу круг с вырезом вдоль диаметра как единое целое с валом и прикрепленный к кругу груз. Рычаг имеет две продольные прорези и обе тяги, прикрепленные к его одному концу с разных сторон, стержень с двумя гайками, соединяющий круг с рычагом, болт, соединяющий стержень с гайкой, и винты, соединяющие эту гайку с рычагом. Пять грузов прикреплены через тяги и блоки. Установлен привод, кулачковый вал с четырьмя кулачками и с четырьмя толкателями. Технический результат: более широкий диапазон исследования прочности образца материала, а именно испытание образца материала не только при постоянной нагрузке, но и при переменной. 1 ил.

Наверх