Пресс для испытания материалов

 

ПРЕСС ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ по авт. св. № 945733, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью проведения испытаний при трехосном нагружении образца, он снабжен контейнером в виде усеченного конуса с центральным ступенчатым отверстием. в котором размещена система нагружения с захватами для образца, и установленным в отверстии затвором, цилиндрическим кольцом, охватывающим контейнер, укрепленный на раме коаксиально с гидравлическим, дополнительньм силовозбудителем, вьтолненншл в виде плунжеров и кольцевого поршня, взаимодействующего с цилиндрическим кольцом, жесткой рамкой, связывающей плунжеры, дополнительиым электродвигателем, установленным на раме, и расположенным оппозитно винтовому штоку допоянительньи зинтовым штоком, один конец которого соединен с жесткой рамкой, а другой кинематически соединен с дополни8 тельным электродвигателем и электрически связанным с ним датчиком давления .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(5В а 01 Н 3 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 945733 (21) 3331898/25-28 (22) 28.08.81 (46) 15.07.83. Вюл. 9 26

{72) Г.Д. Ушаков (71):Институт геологии-и геофизики

Сибирского отделения AH СССР и Новосибирский государственный университет .им. Ленинского комсомола (53) 620.173.214(088 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 945733, кл. G 01 N 3/10, 1981 (прототип). (54)(57) ПРЕСС ДЛЯ HCHEITAHHH МАТЕРИАЛОВ по авт. св. Р 945733, о т л ич а ю шийся. тем, что, с целью проведения испытаний при трехосном нагруженни образца, оя снабжен контейнером в виде усеченного конуса с центральным ступенчатым отверстием, „.SU„„ 1029035 в котором размещена система нагружения с захватами для образца, и установленным в отверстии затвором, цилиндрическим кольцом, охватывающим контейнер, укрепленный на раме ко. аксиально с гидравлическим, дополнительным силовозбудителем, выполненным в виде плунжеров и кольцевого поршня, взаимодействующего с цилиндрическим кольцом, жесткой рамкой, связывающей плунжеры, дополнительным электродвигателем, Установленным на раме, и расположенным оппоэитно винтовому штоку дополнительным зинтовым штоком, один конец которого соединен с жесткой рамкой, а другой кинематически соединен с дополни- @ тельным электродвигателем и электрически связанным с ним датчиком давления.1029035

Изобретени относигся к испытательной технике, в частности к гидравлическим прессам, создающим статическое нагружение.

По основному авт. св. 9 94 733 известен пресс для испытания материалов, содержащий раму с закрепленным на ней гидравлическим силовозбудителем, выполненным в виде поршня с глухим соосным отверстием и раз-. мещенного в нем плунжера, систему 10 нагружения с захватами, узел управления с электродвигателем, винтовой шток, кинематически связанный одним концом с электродвигателем, а доугимс помощью резьбы с плунжером (1) . 15

Недостатком известного пресса является то, что он не обеспечивает испытание материалов при регулируемом трехосном напряженном состоянии, обусловленное наличием одного поршня, воздействующего в осевом направлении на испытуемый образец.

Цель изобретения — проведение испытаний материалов при трехосном нагружении. 25

Цель достигается тем, что пресс для испытания материалов снабжен контейнером, выполненным в виде усеченного конуса с центральным ступен- чатым отверстием, в котором размеще" на система нагружения с захватами для образца, и установленным в отверстии затвором, цилиндрическим кольцом, охватывающим контейнер, укрепленный на раме коаксиально с гидрав- 35 лическим дополнительным силовозбудителем, выполненным в виде плунжеров и кольцевого поршня, взаимодействующего с цилиндрическим кольцом, жесткой рамкой, связывающей плунжеры, дополнительным электродвигателем, .уста-4О новленным íà раме, и расположенным оппозитно винтовому штоку дополнительным винтовым штоком, один конец которого соединен с жесткой рамкой, а другой кинематически соединен с до-45 полнительным электродвигателем и электрически связанным с ним датчиком давления.

На чертеже схематически изображен предлагаемый пресс, общий вид, разрез.

Пресс для испытания материалов содержит контейнер 1 с центральным ступенчатым отверстием 2, в котором размещена система нагружения в виде захватов 3 образца, связанных c установленным на раме 4 силовоэбудителем, выполненным в виде поршня 5 с глухой центральной проточкой 6, в которой размещен плунжер 7. В отвер- 60 стии 2 установлен затвор 8, цилиндрическое кольцо 9, охватывающее контейнер 1. Плунжер 7 посредством винтового штока 10 и кинематической цепи 11 связан с электродвигателем 12. 65

Коаксиально поршню 5 на раме 4 размещен дополнительный силовозбудитель, выполненный в виде плунжерОв 13 и кольцевого поршня 14. Плунжеры 13 связаны жесткой рамкой 15 в одно целое. Дополнительный винтовой шток

16 одним концом 17 соединен с жесткой рамкой 15, а другим — посредством кинематической цепи 18 — с дополнительным электродвигателем 19, который электрической цепью 20 через усилитель 21 соединен с датчиком 22 давления. Кроме того, пресс содержит измерительную рамку 23, рычаг 24, установленный на плунжере 7, концевые выключатели 25 и 26, опорные полукольца 27, .цилиндр 28 с укрепленным на нем корпусом 29, датчиком 30 силы.

Пресс работает следующим образом.

Образец 31 размещается в отверстии

2 контейнера 1 под гидростатическим давлением и захватами 3 соединяется с силовозбудителем, создающим осевую нагрузку.

Радиальная нагрузка на образец 31 создается в результате повышения гидростатического давления в камере 32, образованной внутренней поверхностью центрального ступенчатого отверстия

2 в контейнере 1 и затвором 8.

При приложении заданной нагрузки на образец 31 цепи мостов (не показаны) тензорезисторного датчика 22 давления и датчика 30 силы. уравновешены и напряжение разбаланса в цепях мостов отсутствует.

При изменении радиальной нагрузки (например, снижении гидростати,ческого давления в камере 32) в цепи мостов тензорезисторного датчика 22 давления возникает напряжение разбаланса, которое подается на усилитель 21 и далее в качестве сигналов запуска поступает в электродвигатель 19. При этом вращение ротора электродвигателя 19 через кинематическую цепь 18 и винтовой шток 16 преобразуется в поступательное перемещение жесткой рамки 15 и связанных с ней плунжеров 13 °

Плунжеры 13, сжимая рабочую жидкость, перемещают кольцевой поршень

14, который через опорные полукольца 27 воздействует на цилиндрическое кольцо 9 и сжимает жидкость в камере

32, в результате чего радиальная нагрузка на образец 31 повышается.

При достижении заданной величины радиальной нагрузки на образец 31 в цепи моста тензорезисторного датчика 22 давления восстанавливается баланс, и электродвигатель 19 останавливается. В случае увеличения радиальной нагрузки на образец 31 аналогично происходит перемещение плунжеров 13 в обратном направлении до

1029035

rg Я тех пор, пока в цепи моста тенэорезисторного датчика 22 давления не восстанавливается баланс тока. регулирование необходимой величины осевой нагрузки на образец 31 производится аналогичным образом, т.е. при раэбалансе электрической цепи моста (не показана) датчика 30 силы происходит включение электродвигателя 12, что через кинематическую цепь 11 и винтовой шток 10 создает перемещение плунжера 7 в ту илн другую сторону, вызывая снижение или повышение осевой нагрузки на образец.

Предлагаемая конструкция пресса поэволяет проводить исследование прочностных и деФормационных свойств материалов прн различных режимах нагружения путем создания регулируемого трехосного напряженного состояния.

ВНИИПИ Заказ 4948/40

Тираж 873 Подписное

Филиал ППП:"Патент", r.Ужгород,ул.Проектная,4