Машина для длительных статических испытаний

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ПИС

ИЗОБРЕТЕНИЯ р л787943

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.01.79 (21) 2708518/25-28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.1280,Бюллетень ¹ 46

Дата опубликования описания 151280 (51)м. к

G 01 N 3/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 620. 212 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. Н. Киселевский С.С.Тищенко и В.К. Лукашев

Институт проблем прочности АН Украинской CCP (71) Заявитель (54) МАМИНА ДЛЯ ДЛИТЕЛЬНЫХ СТАТИЧЕСКИХ

HCIIHTAHHA

Изобретение относится к механическим испытаниям материалов и может использоваться для проведения экспериментов по определению прочностных свойств материалов.

Известно устройство для длительных статических испытаний материалов, содержащее станину, установленное на ней нагружающее устройство, устройство плавного нагружения, выполненное в виде ручного домкрата, позволяющее после установки грузов на рычаг нагружающего устройства вращением винта домкрата плавно нагрузить образец

Я.

Недостатком устройства. является невозможность получения постоянной скорости плавного приложения нагрузки, так как опускание винта домкрата производится вручную, поэтому в каждом случае нагружение образца происходит с различной скоростью, что сказывается на результатах испытаний материалов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является машина для длительных статических испытаний, содержащая станину, установленное на ней рычажное нагружающее устройство, шарнирно связанное с тягой, размещенной в шариковых направляющих, неподвижный и подвижный захваты, последний из которых связан с тягой, и устройство плавного нагружения f2 ).

Недостатком машины является то, что она «е позволяет изменять скорость нагружения от одной серии экспериментов к другой, поскольку машина снабжена электродвигателем с постоянным циклом оборотов и постоянным регулированием.

Цель изобретения — расширение диапазона скоростей нагружения, Указанная цель достигается за счет того, что устройство плавного нагружения выполнено в виде гидроцилиндра двустороннего действия, кулисного механизма, кулиса которого взаимодействует с рычагом нагружающего устройства, а полэун — co штоком гидроцилиндра, и набора сменных грузов, соединенных гибкой связью со штоком гидроцилиндра.

На фиг. 1 показана машина для длительных статических испытаний„ общий вид, на фиг. 2 — кран управления в увеличенном масштабе.

787943

11:,;(,:jна соГ(еГ>>к((; -.Та(!ину 1/ р?1««1ажHoQ нагружсиОщее устро«(ство 2 «выпол ненное в ниде рычага 3 и грузов 4, арретирукщее устройство 5. 11агруяающее устpoéñòoo 2 устаHQBлено с воз можностью вращения на оси 6, Оно связано такие шарнирно с тягой 7 с помощью кронштейна 8 с роликами на оси 9.

Тяга 7 на шариковых направляющих 10 соединена шарнирно с активным захватом 11. Г!ассивный захват 12 соединен с активнйм захватом 11 через испытуемый образец 13. На станине 1 установлен гидроцилиндр 14 .двойного действия, кран 15 управления, соединенный трубопроводом 16 со штоковой полостью гидроцилиндра 1 10 а трубопроводом 17 15 с его вне((>токовой полостью. Кран 15 управления состоит из резьбовой ручки

18 с прокладкой 19. К корпусу 20 крепится крышка ?1 с уплотнением, а к резьбовой ручке 18 — лимб 22, Щ

На нижней крышке 23 гидроцилиндра

14 закреплен фланец 24 с плунжером

25 и пружиной 26, На штоке 27 между . поршнем 28 и верхней крышкой ?9 установлена пружина ЗО, К штоку 27 крепится упор 31 и захват 32, к которому закреплен трос 33, переброшенный через блок 34 с грузами 35. На оси

36 установлен кулисный механизм 37, кулиса которого 38 взаимодействует с рычагом 3 нагру>кающегo устройства

2, а ползун 39 взаимодействует со штоком ?.7 гидроцилиндра 14„

Машина работает следующим образом.

На нагружающем устройстве 2 снимают грузы 4 и с помощью арретирующе- 35

ro устройства 5 выставляют рычаг в горизонтальное по>(ояение, Затем в захватах 11 и 12 устанавливают испытываемый образец 13 ° Нажатием на упор 31 при открытом кране 15 управления 40 опускают шток 27 гидроцилиндра 14 до упора поршня 28 в нижнюю крышку 23.

При этом жидкость из внештоковой полости гидроцилиндра 14 перетечет во штоковую. Вследствие разности объемов штоковой и внештоковой полостей гидроцилиндра 14 плунжер 25 при этом отяат в краейнее нижнее положение. После этого закрываем резьбовой ручкой 18 кран

15 управления и рассоединяем трубопро-50 воды 16 и 17.

Затем устанавливаем грузы 4 на нагружающее устройство 2„ Для плавного нагру>кения образца с требуе(лой скоростью нагружения требуется предварительно произвести тарировку лимба 22 на резьбовой ручке 18 в зависимости от веса съемных грузов 35.

После тарировки поворачиваем разьбовую ручку 18 с TBpHpoBBHHhlM JIHMGQM

22 на определенный угол, Под действи- g() ем грузов 35 от троса 33 и грузов 4 шток 27 перемещается с заданной скоростью. Когда образец 13 нагружен, шток

27 под действием грузов 35 перемещается до упора пружины 30 в торец верх- 5 ней крышки ?9 гидроцилиндра 14. Ползун 39 перемещается при этом в кулисе 38, Затем необходимо рассоединить трубопроводы 16 и 17 поворотом резьбовой ручки 18. Таким образом, заданная скорость нагружения образца будет зависеть от весов грузов 4 и 35, Поскольку соотношение плеч рычагов 5 л величина постоянная, то нагрузка на гидроцилиндр ранна, 0 62 (1)

)где (— вес грузов 4;

Q< с вес грузов 35;

1> — плечи прилагаемых сил отлИ 2 носительно оси б вращения

Если в процессе экспериментов потребуется изменить нагрузку на образце с помощью грузов 4 ((>2), сохранив прежнюю скорость нагруяения, то следует при этом уменьшить или добавить соответственно вес грузов

35((),() на величину Qg C,p ((2)

В процессе деформации образца 13 рычаг нагруяающего устройства ? поворачивается вокруг оси б, а ползун 39 скользит по кулисе 38.

При разрыве образца 13 рычаг нагружающего устройства 2 резко проворачивается вокруг оси б. Удар от опускания рычага воспринимает оставшаяся жидкость между поршнем 28 и верхней крышкой ?9 через шток 27 и пружину 30.

Резьбовая ручка 18 крана 15 управления при этом рассоединяет трубопроводы

16 и 17.

Если машины снимают испытуемый образец 13, то открывают кран 15 управле- ния с помощью резьбовой ручки 18, нажатием на .упор 31 устанавливают шток

27 в крайнее нижнее положение и закрывают кран 15 управления, рассоединив при этом трубопроводы 16 и 17

В .захватах 11 и 12 устанавливают новый образец 13. При необходимости изменяют вес грузов 4 на величинуйаQ<

Для сохранения прежней скорости нагружения изменяют вес грузов а0л по формуле (2) с тем, чтобы нагрузку на гидроцилиндр С(ц оставить такой как в предыдущем эксперименте. Затем открывают кран 15 управления поворотом ручки 18 с лимбом 22 в прежнее положение и цикл работы машины повторяется.

Применение предлагаемой машины позволяет расширить диапазон скоростей нагруяения, а такыре получить более точные данные о прочностных свойствах материала.

Формула изобретения

Машина для длительных статических испытаний, содержащая станину, установленное на ней рычажное нагружаю787943

Фиг. 1

Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Заказ 8339/48

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,4 цее устройство, шарнирно связанное с тягой, размешенной в шариковых направляющих, неподвижный и подвижный захваты, последний из которых связан с тягой, и устройство плавного нагружения, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона скоростей нагружения, устройство плавного нагружения выполнено в виде гидроцилиндра двустороннего действия, кулисного механизма, кулиса которого взаимодействует с рычагом нагружаницего устройства, а полэун — co JTQKQM гидроцилиндра,, и набора сменных грузов соединенных гибкой связью со штоком гидроцилиндра.

Источники информации„. принятые во внимание при экспертизе

l, Бордэыка А.М. Методы горячих механических испытаний металлов. М., Металлургиздат, 1962, с. 112.

2. Там же, стр„ 110 (прототип).