Установка для физико-механических испытаний образцов материалов

 

Изобретение относится к установкам для физико-механических испытаний образцов материалов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний как при совместном действии осевой и крутящей на-? грузок, так и при действии только осевой или только крутящий нагрузки с изменением режима нагружения в ходе испытаний.Установка содержит захваты 2. 3 образца 4. инерционный груз 5, упругие элементы 6. фиксатор (Ф) 10 груза 5 с платформой 7. привод 8 вращения платформы и привод 9 ее осевого перемещения. Цель - расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний как при совместном действии осевой и крутящей нагрузок, так и при действии только осевой или только крутящей нагрузки с изменением режима нагружения а ходе опыта. Для зтого установка снабжена стержнем 11, Ф 13. 14 и втулкой 12. Ф 10 соединяют груз с платформой, поворачивают его приводом 8 и смещают вдоль оси захватов приводом В. Отключают Ф 10 и груз 5 совершает возвратно-вращательные и возвратно-поступательные движения, нагружая образец 4 крутящей и осевой нагрузками. При включении Ф 14 осевые нагрузки воспринимаются стержнем, при включении Ф 13 стержень воспринимает крутящие нагрузки. Используют при сложных путя.ч нагружения. 1 ил.^

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 3/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И,ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4744808/28 (22) 03.10.89 (46) 23.02.92, Бюл, М 7 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной механики и маркшейдерского дела (72) Е.В.Лодус (53) 620.178 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1640596, кл. G 01 N 3/34, 1989. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ФИЗИКО-МЕХАНМЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к установкам для физико-механических испытаний образцов материалов. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний как при совместном действии осевой и крутящей на-. грузок, так и при действии только осевой или только крутящий нагрузки с изменени-. ем режима нагружения в ходе испытаний,,.,!Ж„, 1714433 А1

Установка содержит захваты 2, 3 образца 4, инерционный груз 5, упругие элементы 6, фиксатор (Ф) 10 груза 5 с платформой 7, привод 8 вращения платформы и привод 9 ее осевого перемещения. Цель — расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний как при совместном действии осевой и крутящей нагрузок, так и при действии только осевой или только крутящей нагрузки с изменением режима нагружения в ходе опыта, Для этого установка снабжена стержнем 11, Ф 13. 14 и втулкой 12. Ф 10 соединяют груз с платформой, поворачивают его приводом 8 и смещают вдоль оси .захватов приводом 9.

Отключают Ф 10.и груз 5 совершает возвратно-вращательные и возвратно-поступательные движения, нагружая образец 4 крутящей и осевой нагрузками. При включении Ф 14 осевые нагрузки воспринимаются стержнем, при включении Ф 13 стержень воспринимает крутящи» нагрузки. Используют при сложных путя;, нагружения. 1 ил, 171 1133

15

25

35

50

Изобретение относится к испытатель° ной гехнике, к установкам для испытания, образцов материалов и изделий при механическом нагружении.

Известна установка для физико-механических испытаний образцов материалов. содержащая основание; установленные на нем активный и пассивный захваты для образца, инерционный груз, упругие элементы, связывающие инерционный груз с активным захватом, привод поворота, связанный с грузом, Наиболее близкой по конструкции к предлагаемой является установка для физико-механических испь:таний образцов материалов, содержащая основание, установленные на нем активный и пассивный захваты образца, инерционный.груз, установленный коаксиально активному захвату. радиально расположенные упругие элементы, связывающие инерционный груз с активным захватом, установленную соосно захватам платформу, привод поворота платформы вокруг ее оси, привод перемещения платформы вдоль оси захватов и фиксатор, соединяющий инерционный груз с платформой.

Недостаток установок состоит в том, что на них неосуществимы испытания при действии только осевой или только крутящей нагрузок с изменением режима нагружения в ходе испытаний, Испытания проводятся только при совместном действии осевой и крутящей нагрузок, что ограничивает функциональные возможности установок..

Целью изобретения являетая расширение функциональных возможностей . установки путем обеспечения испытаний как при совместном действии осевой и крутящей нагрузок, так и при действии только осевой или только крутящей нагрузок с изменением режима нагружения в ходе испытаний, Установка снабжена закрепленным на основании соосно .захватам стержнем, втулкой, установленной коаксиально стержню, связанной с активным захватом и соединенной с упругими элементами, и двумя электромагнитными фиксаторами втулки относительно стержня, один в окружном направлении, а второй в осевом направлении, На чертеже представлена схема установки.

Установка для физико-механических испытаний образцов материалов содержит основание 1, установленные на нем активный

2 и пассивный 3 захваты образца 4, инерционный груз 5, установленный коаксиально активному захвату 2, радиально расположенные упругие элементы 6. связывающие инерционный груз, с активным захватом 2, установленйую соосно захватам платформу

7, привод 8 поворота платформы 7 вокруг ее оси, привод 9 перемещения платформы вдоль оси захватов и фиксатор 10, соединяющий инерционный груз 5 с платформой 7.

Установка снабжена закрепленным на основании соосно захватам стержнем 11, втулкой 12, установленной коаксиально стержню 11. связанной с активным захватом 2 и соединенной с упругими элементами

6, и двумя электромагнитными фиксаторами

13 и 14 втулки относительно стержня, один (13) в окружном направлении, а второй (14) в осевом направлении.

Фиксатор 14 представляет собой электромагнит, установленный на кольце 15, которое установлено на стержне на кольцевой канавке. Фиксатор 13 также выполнен в ви-. де электромагнита, установленного на кольце 16, но "то кольцо связано со стержнем через скол,эящие шпонки и продольные канавки. Платформа 7 установлена на площадке 17, которая посредством зубчатого колеса 9 с приводом (не показан) и зубьев на участке стержня имеет возможность смещаться вдоль оси стержня. Вращение платформы 7 производится приводом 8 посредством зубчатого колеса 18, Фиксатор

10 выполнен в виде электромагнита и взаимодействует с грузом 5 из ферромагнитного материала. Кольцо 16 в нейтральном положении удерживается пружиной 19, когда фиксатор 13 выключен. Один конец этой пружины закреплен на стержне 11, жесткость пружины мала.

Установка работает следующим образом-.

Для испытаний при нагружении образца 4 затухающими колебаниями осевой и крутящей нагрузок выключают фиксаторы

13 и 14. Включают фиксатор 10 и электромагнитом соединяют инерционный груз 5 с платформой 7, Включают привод 18 и поворачивают платформу 7 вместе с грузом 5.

Упругие элементы 6 передают крутящий момент на втулку 12 и захват 2 и создают на образце 4 начальную скручивающую нагрузку. Включают привод (не показан) шестерни

9 и перемещают площадку 17 и платформу

7 с грузом 5 вдоль оси стержня 11, в результате на образце 4. создается начальная осевая нагрузка. Выключают фиксатор 10. Груз

5 совершает одновременно возвратно-поступательные перемещения вдоль оси стержня и вращательные движения вокруг его оси и через упругие элементы 6 создает на образце затухающие осевые и крутящие нагрузки.

1714433 нагружению отдельно осевой или крутящей нагрузками и наоборот.

Составитель Е.Лодус

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор Н.Король

Редактор И.Шулла

Заказ 686 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Для перехода на испытания при действии только осевых нагрузок включают фиксатор 13, в результате чего втулка 12 приобретает воэможность совершать только осевые движения. Крутящие усилия от груза 5 воспр нимаются фиксатором. 13 и 5 втулкой и на захват 2 и образец 4 не передаются.

Для испытаний при действии только крутящей нагрузки переключают фиксаторы 13 и 14. При включении фиксатора 14 10 втулка имеет возможность совершать только повороты и гасит осевую составляющую нагрузки от груза 5. Для возвращения к режиму совместного действия осевой и крутящей нагрузок выключа.- 15 ют оба фиксатора 13 и 14.

Испытания проводят при переключениях фиксаторов на разных уровнях нагрузок и разном порядке переключения. Опыты проводят при разной начальной осевой на- 20 грузке.. что регулируют начальным осевым смещением груза 5 приводом 9, при разной начальной крутящей нагрузке, что регулируют начальным поворотом груза приводом 8, при разной инерционной массе груза, а так- 25 же разной жесткости упругих элементов (n ружин).

Использование установки позволяет проводить испытания по сложным программам изменения затухающих нагрузок. с пе- 30 реходами от комбинированных нагрузок к

Формула изобретения

Установка для физико-механических испытаний образцов материалов, содержащая основание, установленные на нем активный и пассивный захваты образца. инерционный груз. установленный коаксиально активному захвату, радиально расположенные упругие элементы. связывающие инерционный груз с активным захватом, установленную соосно захватам платформу. привод поворота платформы вокруг ее оси. привод перемещения платформы вдоль оси захватов и фиксатор, соединяющий инерционный груз с платформой, о т л и ч а ю щ а.яс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения испытаний как при совместном действии осевой и крутящей нагрузок. так.и при действии только осевой или только крутящей нагрузок с изменением режима нагружения в ходе испытаний, установка снабжена закрепленным на основании соосно захватам стержнем, втулкой, установленной коаксиально стержню, связанной с активным захватом и соединенной с упругими элементами, и двумя электромагнитными фиксаторами втулки относительно стержня. один в окружном направлении, а второй в осевом направлении.