Установка для испытаний образцов ма-териала при циклическом нагружении

 

«i>798540

О ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Рес ублин (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 201278 (21) 2698861/25-28 с присоединением заявки М (23) ПриоритетОпубликовано 23.0181 Бюллетень М 3

Дата опубликования описания 23.0181 (51)м. I4. а о1 и З За/

N 17/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (5З) УД 620. 322, 3 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.A.Ãàëêàíoâ и О.И.Стеклов

Ордена Трудового Красного Знамени центральный научноисследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций ЦНИИпроектстальконструкция (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛА

ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания материалов при циклическом нагружении.

Известна установка для корроэионных испытаний металлов при циклическом нагружении, включающая основание с размещенными на нем держателем для образца и устройствами механического и корроэионного воздействия на образцы (1).

Недостатком данной установки является ее малая производительность.

Наиболее близка к предлагаемой установка для испытаний образцов материала при циклическом нагружении, со:держащая основание, установленный на основании с возможностью поворота захват в виде диска со стаканами для размещения испытуемых образцов, устройство для периодического нагружения образцов заданной деформацией, выполненное в виде нибратора с приспособлением для задания амплитуды изгиба, устройстно для нагружения образцов заданным усилием., созданаемым весом груза, выполненное н виде рычага с грузом, контрольно-измерительное устройство, средство воздействия на обраэцы агрессивным фактором и привод, связанный с вибратором (2).

Недостатком устройства является невозможность создания н материале изгибных нагрузок с заданным усилием.

Цель изобретения — изучение влияния на материал изгибных нагрузок и деформаций в одних и тех же условиях.

Указанная цель достигается тем, что захват выполнен в виде трех дисков, соединенных по оси валом, связанным с приводом, по периметру наружных дисков выполнены сквозные пазы для размещения образцов, в боковой поверхности одного из наружных дисков выполнены сообщенные с пазами отверстия, оси которых проходят через центр осей пазов, нажимных элементов, установленных в отверстиях, и прижимов, размещенных в пазах другого наружного диска, устройство для периодического нагружения образцов заданной деформацией выполнено н виде кронштейна с деформирующим узлом, установленного на основании с возможностью перемещения в напранлении, перпендикулярном оси вала, и взаимодействия с нажимными элементами, а устройство для периодического нагружения образцон заданным усилием выполнено в виде обода с диа798540 метром, большим диаметра дисков, кон. тактирующего ннутренней поверхностью с нажимным элементом, а груз установлен с воэможностью перемещения вдоль обода под действием силы тяжести.

Кроме того, нажимные элементы выполнены в виде шариков, деформирующий узел выполнен в виде шарикоподшипника а на внутренней поверхности обода по

его периметру выполнен желоб.

На фиг. 1 схематически представлена предлагаемая установка, общий вид; на фиг. 2 — разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — схема закрепления образца.

Установка содержит захват, выполненный в виде наружных дискон 1 и 2 15 и упорного диска 3, соединенных валом

4, связанным с приводом 5, на дисках

1 и 2 выполнены пазы б и 7 для размещения образцов 8, а на диске 1 выполнены отверстия 9, сообщенные с паза- 20 ми 6, нажимные элементы — шарики 10, установленные в отверстиях 9, прижимы — винты 11, размещенные в пазах 7, устройство для периодического нагружения образцов заданной деформацией, выполненное в виде кронштейна 12, с деформирующим узлом — шарикоподшипником 13 и винтом 14, устройство для периодического нагружения образца заданным усилием, выполненное в виде обода 15, на внутренней поверхности которого выполнен желоб 16, груз 17, подвешенный на серьге 18, контрольноизмерительное устройство 19,. средство воздействия на образцы 8 агрессивной средой, выполненное в виде установлен- 5 ной на оснонании ванночки 20 co средой и ролика 21 с губчатым протектором 22, размещенного на кронштейне 23.

Указанные элементы установлены на основании 24. 40

Установка работает следующим образом, Испытуемые образцы 8 размещают н пазах б и 7 дисков 1 и 2, зажимая их винтами 11, опирая на диск 3, а шари- ки 10 при этом контактируют с образцами 8. Величина поджима образцов 8 винтами 11 строго фиксируется, что позволяет создавать в образцах преднарительное напряженное состояние, на- 0 пример для имитации остаточных напряжений. Включается привод 5, приводяй вал 4 во вращение. Ролик 21 придится в соприкосновение с образцами и получает за счет указанного контакта принудительное вращение, что позволяет производить отбор среды из ванночки 20 путем постоянного смачивания губчатого протектора 22, аэрацию среды и смачивание ею образцов 8. далее в зависимости от поставлен- 60 ной задачи и характера имитируемых экоплуатационных нагрузок произнодится нагружение образцов 8 либо с постоянным усилием, либо с постоянной деформацией. 65

B первом случае обод 15 надевают на диск 1 так, что в желоб 16 входит шарик 10 и нагружает образец силой, равной весу груза 17. При вращении захвата происходит последовательное прокатывание шариков 10 по желобу 16 обода 15, и, следовательно, периодическое нагружение каждого иэ образцов 8. Максимальное нагружение образцов 8 осуществляется в крайнем верхнем положении. Критерием оценки стойкости материала является количество нагружений до разрушения образца, фиксируемых по количеству оборотов счетчиком 25.

При испытаниях с постоянной деформацией кронштейн 12 с помощью винта

14 перемещается вдоль основания 24 до соприкосновения шарикоподшипника

13 с шариком 10 и создания требуемого прогиба образца 8, эамеряемого индикатором (на чертеже не показан) .

При вращении вала 4 происходит прокатывание шарикон 10 по шарикоподшипнику 13 при его вращении и последонательное нагружение образцов 8.

Для наблюдения за процессом испытания исследуемый образец подводится под предметный столик контрольно-измерительного устройства 19, после чего привод 5 отключается и происходит исследование поверхности сбраэца. Предлагаемая установка позволяет проводить испытания материалов, предназначенных для строительных конструкций, большинство которых работает при циклических нагружениях одного знака, в сочетании с воздействием агрессивной среды.

Формула изобретения

1. Установка для испытаний образцов материала при циклическом нагружении, содержащая основание, установленный на основании с возможностью поворота захват для образцов, устройства для периодического нагружения образцов заданной деформацией и заданным усилием, создаваемым весом груза, контрольно-измерительное устройство, средство воздействия на образцы агрессивным фактором и привод, отличающаяся тем, что, с целью изучения влияния на материал изгибных нагрузок и деформаций в одних и тех же условиях, захват выполнен н виде трех дисков, соединенных по оси валом, связанным с приводом, по периметру наружных дисков выполнены сквозные пазы для размещения обраэцон, в боковой поверхности одного из наружных дисков выполнены сообщенные с пазами отверстия, оси которых проходят через центр осей пазов, нажимных элементов, установленных и отверстиях, и прижимов, размещенных в пазах другого наружного диска, устройстно

798540 юг.! для периодического нагружения образцов заданной деформацией выполнено в виде кронштейна с деформирующим узлом, востановленного на основании с возмож-. ностью перемещения в .направлении, перпендикулярном оси вала, и взаимодействуя с нажимными элементами, а устройство для периодического нагружения образцов заданным усилием выполнено в виде обода с диаметром, большим диаметра дисков, контактирую- о щего внутренней поверхностью с нажимным элементом, а груз установлен с воэможностью перемещения вдоль обода под действием силы тяжести.

2. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что нажимные эле-

v менты выполнены в виде шариков.

3. Установка по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что деформирующий узел выполнен в виде шарикоподшипника.

4. Установка по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что на внутрен» ней поверхности обода по его периметру выполнен желоб.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Золотаревский В.С. Механические испытания и свойства металлов. М., Металлургия, 1974, с.27 9.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 149932, кл. G 01 N 3/32, 1961 (прототип) .