Установка для испытания стержневых образцов материалов на кручение

 

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для исследования деформационно-прочностных свойств различных материалов при комбинированном нагружении. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем ступенчатого нагружения образца вдоль его оси переменными крутяш;ими моментами и пропорциональными им осевыми нагрузками. Установка содержит основание 1, захваты 2 в виде соосно расположенных колец для охвата образца, механизм взаимного поворота захватов 2, Меха- 5 3 Hii3M взаимного поворота с приводом вращения выполнен в виде набора цилиндрических кулачков (К) 4 с профильными пазами 5, установленных на основании 1 с возможностью вращения и осевого перемещения, толкателей (Т) 8 с роликами 9, расположенными в пазах 5, и силовых пружин 10 и 11, соединенных с Т 8, Один из захватов 2 связан с приводом 12 вращения, а остальные захваты 2 закреплены в осевых отверстиях 6 К 4, Приводом 12 приводится во вращение захват 2 с образцом 3 и вращаются соединенные с ним К 4, При вращении К 4 ролики 9 перекрьгоаются по профильным пазам 5 и перемещают Т 8, Пружины 10 и II оказывают сопротивление перемещению Т 8, В результате на К 4 возникают усилия, одно из которых направлено на образец 3, а другое создает сопротивление вращению К 4, являющееся закручивающим усилием для образца 3. Профиль паза 5 К 4 задает характер нагружения образца, При разнопрофильных К 4 получают разнохарактерное нагружение образца 3. 1 ил. f2 в СО с: со ел о D1 4 00 гг

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 G 01 N 3/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4062411/22-03 (22) 29.04.86 (46) 07.11.87. Бюл. ¹ 41 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) E.B.Ëoäóñ (53) 620.179.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ !265531, кл. С 01 N 3/22, 1985. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СТЕРЖНЕВЫХ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ НА КРУЧЕНИЕ (57) Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для исследования деформационно-прочностных свойств различных материалов при комбинированном нагружении. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем ступенчатого нагружения образца вдоль его оси переменными крутящими моментами и пропорциональными им осевыми нагрузками.

Установка содержит основание 1, захваты 2 в виде соосно расположенных колец для охвата образца, механизм взаимного поворота захватов 2. Механизм взаимного поворота с приводом вращения выполнен в виде набора цилиндрических кулачков (К) 4 с профильными пазами 5, установленных на основании 1 с возможностью вращения и осевого перемещения, толкателей (Т) 8 с роликами 9, расположенными в пазах 5, и силовых пружин 10 и 11, соединенных с Т 8. Один из захватов

2 связан с приводом 12 вращения, а остальные захваты 2 закреплены в осевых отверстиях 6 К 4. Приводом 12 приводится во вращение захват 2 с образцом 3 и вращаются соединенные с ним К 4. При вращении К 4 ролики 9 перекрываются по профильным пазам 5 и перемещают Т 8. Пружины 10 и I! оказывают сопротивление перемещению

Т 8. В результате на К 4 возникают усилия, одно из которых направлено на образец 3, а другое создает сопротивление вращению К 4, являющееся закручивающим усилием для образца 3.

Профиль паза 5 К 4 задает характер нагружения образца. При разнопрофильных К 4 получают разнохарактерное нагружение образца 3. 1 ил.

1350543

1О 15

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для исследования деформацион-. но-прочностных свойств различных материалов при комбинированном нагружении .

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем ступенчатого нагружения образца вдоль его оси переменными крутящими моментами и пропорциональными им осевыми нагрузками.

На чертеже показана схема установки для испытания стержневых образцов материалов на кручение.

Установка содержит основание захваты 2 в виде соосно установленных колец для охвата стержневого образца 3 в разных его сечениях и механизм взаимного поворота захватов, выполненный в виде набора цилиндрических кулачков 4 с профильными пазами 5 на поверхности и осевыми отверстиями 6, установленных в направляющих 7 основания с возможностью вращения и осевого перемещения, толкателей 8 с роликами 9, размещенными в пазах 5 кулачков 4, силовых пружин

10 и 11, соединенных с толкателями

8, и привода 12 вращения. При этом .один из захватов 2 кинематически связан с приводом 12 вращения, а остальные захваты 2 по числу кулачков 4 закреплены в осевых отверстиях 6 кулачков 4.

Установка содержит также винт

13, упоры 14, зафиксированные на винте 13 гайками 15 и служащие для изменения усилия поджатия силовых пружин

10 и 11. На поверхности кулачков 4 на резьбах установлены гайки 16 для ограничения при необходимости осевого перемещения захватов 2. Кинематическая связь одного из захватов 2 с приводом 12 вращения осуществляется посредством шестерни 17, в осевом отверстии которой закреплен этот захват 2.

Установка работает следующим образом.

Включают привод 12 и вращением шестерни 17 и закрепленного в ней захвата 2 приводят во вращение образец 3. При вращении образца 3 вместе с ним вращаются закрепленные на нем остальные захваты 2 и соединенные с ними цилиндрические кулачки 4, При вращении кулачков 4 ролики 9 перекатываются по профильным пазам

5 кулачков и перемещают толкатели

8. Силовые пружины 10 и 11 оказывают сопротивление перемещению толкателей 8, в результате чего на кулачках 4 возникают усилия, одно из которых направлено вдоль оси вращения кулачка 4 и создает на испытуемом образце 3 осевое усилие, другое направлено против вращения кулачка

4 и создает сопротивление вращению, являющееся закручивающим усилием для образца 3. Наибольшее крутящее усилие создается в сечениях образца

3, расположенных на участке от захвата 2, закрепленного на шестерне 17 до ближайшего к нему кулачка 4. По мере удаления от ведущего захвата 2 крутящее усилие на образце 3 ступенчато понижается. Соотношение усилий на участках, обслуживаемых кулачками 4, зависит от наклона паза 5 кулачка к образующей на поверхности кулачка: чем меньше угол наклона, тем меньше отношение осевой нагрузки к крутящей. Величины усилий, создаваемые на образце 3, регулируются поджатием силовых пружин 10 и 11 с помощью гаек 15, перемещающих упоры 14.

Для испытания образца 3 в режиме нагружения только крутящими нагрузками ограничительные гайки 16 перемещают по поверхности кулачков 4 до касания ими направляющих 7. Тогда при вращении образца 3 кулачки 4 вращаются вместе с ним, но не имея осевого перемещения, создают на закрепленных в них захватах 2 пульсирующее сопротивление вращению, которое и определяет пульсирующую крутящую нагрузку на образце 3. Величины нагрузки регулируются поджатием пружин

10 и 11.

В зависимости от задач испытаний ведущий захват 2, соединенный с приводом 12 вращения, может размещаться на торце образца 3 или в центральной части по длине образца. Во втором случае получают нагрузку, ступенчато изменяющуюся от центра к торцам образца 3. Количество кулачков 4 также определяется задачами испытаний. Углы наклона паза 5 кулачка 4 к образующей на поверхности цилиндра сосо тавляют 5-45 . Профиль паза 5 кулачка 4 задает характер нагружения образца 3. При разнопрофильных кулач10

Формула изобретения

Установка для испытания стержневых образцов материалов на кручение, содержащая основание, захваты в виде соосно расположенных колец для охвата образца и механизм взаимного поворота захватов, включающий привод вращения, отличающаяся

Составитель В.Тальвойш

Редактор Л.Гратилло Техред М.Ходанич Корректор М.Шароши

Заказ 5276/42

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ti-35, Раушская наб., д.

4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з l3 ках 4 получают разнохарактерное нагружение образца 3 по участкам.

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает неравномерное ступенчатое деформирование образца по его длине при пропорционально изменяющихся осевой и крутящей нагрузках.

50543 а тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем ступенчатого нагружения образца вдоль его

5 оси переменными крутящими моментами и пропорциональными им осевыми нагрузками, механизм взаимного поворота захватов выполнен в виде набора цилиндрических кулачков с профильными пазами на поверхности и осевыми отверстиями, установленных на основании с возможностью вращения и осевого перемещения, толкателей с роликами, расположенными в пазах кулачков и силовых пружин, соединенных с толкателями, при этом один из захватов связан с приводом вращения, а остальные захваты закреплены в осевых отчерстиях кулачков.