Машина испытательная гидравлическая



Владельцы патента RU 2535531:

Научно-исследовательский и конструкторский центр испытательных машин (ООО "НИКЦИМ Точмашприбор") (RU)

Изобретение относится к испытательной технике для определения механических свойств материалов и изделий. Преимущественная область применения - исследование эксплутационных характеристик антисейсмических гидроамортизаторов атомных реакторов и другого оборудования АЭС. Особенность испытательной гидравлической машины состоит в том, что основной силовой гидроцилиндр и дополнительный гидроцилиндр выполнены раздельно, что обеспечивает упрощение конструкции и соответствующее повышение технологичности изготовления и обслуживания. Введение в конструкцию машины подвижной траверсы, сопряженной с колоннами посредством антифрикационных втулок с закрепленными на ней последовательно соединенными между собой датчиком силы и захватом и соединенной с плунжером силового гидроцилиндра, исключает возможность передачи поперечных нагрузок, воспринимаемых упругой мембраной, на датчик силы и плунжер силового гидроцилиндра независимо от его вылета. Крепление второго захвата на штоке, подвижно сопряженном с поперечной силовой рамы посредством линейного гидростатического подшипника (втулки), и соединение плунжера дополнительного гидроцилиндра посредством датчика малых нагрузок со штоком и захватом обеспечивают плавность нагружения и требуемую точность силоизмерения. Технический результат - повышение стабильности метрологических показателей. 1 ил.

 

Изобретение относится к испытательной технике для определения механических свойств материалов и изделий. Преимущественная область применения - исследование эксплутационных характеристик антисейсмических гидроамортизаторов атомных реакторов и другого оборудования АЭС. Одним из основных требований к машинам такого назначения является широкий диапазон нагрузок, скоростей нагружения и перемещения.

Известны машины для испытаний амортизаторов АЭС производства японской фирмы "SANWA NEKKI", это ряд машин: STA-500, STA-200, STA-60, STA-20.

Недостатками таких машин является сравнительно малый диапазон воспроизведения и измерения параметров испытаний, в связи с чем для испытаний широкого ряда типоразмеров амортизаторов необходим ряд испытательных машин на разные предельные нагрузки.

Одним из прототипов заявляемой машины является "Машина испытательная для проверки эксплуатационных характеристик гидроамортизаторов атомных электростанций МИ-500", ТУ 25-7703.008-87, которой присущ ряд известных недостатков, выявленных в процессе ее эксплуатации.

Ближайшим прототипом заявляемой машины испытательной является машина гидравлическая испытательная патент RU 2250447 С1, предназначенная для проверки эксплуатационных характеристик антисейсмических гидроамортизаторов атомных реакторов и примыкающего оборудования АЭС. Главной особенностью этих машин является широкий диапазон нагрузок (Рмах/Pmin) при высокой точности измерения силы и деформации, что требует совмещения в машине хотя бы двух модулей нагружения и измерения. Машина выполнена в виде силовой рамы, образованной основанием (станиной) с встроенным силовым гидроцилиндром, поперечиной и колоннами, соединенными с основанием посредством электрических датчиков силы, защищенных от поперечных нагрузок упругими мембранами. В плунжере силового гидроцилиндра выполнена расточка, в которой подвижно в осевом направлении размещен хвостовик активного захвата, фиксируемого со штоком с помощью специальной муфты (стопора), кроме того, в расточке плунжера установлен дополнительный (малый) гидроцилиндр, плунжер которого соединен с активным захватом. В осевой расточке поперечины размещен пассивный захват, соединенный с ней электрическим датчиком малых нагрузок и замыкаемый с ней специальной муфтой (стопором), зафиксированный от поперечины нагрузок упругой мембраной. Кроме этого, в состав машины входят датчик перемещения активного захвата, насосная установка, гидроаппаратура управления процессом работы машины и защиты от перегрузок.

Основные режимы работы машины: определение сопротивления холостого хода (на малых скоростях) гидроамортизатора (без внешней нагрузки) и определение эксплуатационных характеристик гидроамортизатора в режиме адекватном реальной эксплуатации в соответствии с "Программой и методикой испытаний" 335.04.00.00.000ПМ ОКБ "Гидропресс". При испытании в режиме холостого хода (при малых скоростях) муфты (стопоры) освобождаются, активный захват перемещается плунжером малого (дополнительного) цилиндра, перемещая шток гидроамортизатора относительно его корпуса, который через пассивный захват воздействует на датчик малых нагрузок, оценивающий нагрузку (сопротивление) холостого хода. При испытании амортизаторов на номинальных нагрузках захваты активный и пассивный фиксируются муфтами соответственно с траверсой и штоком силового гидроцилиндра. Величина осевой испытательной нагрузки на гидроамортизатор оценивается по установленным в траверсе датчикам силы, а перемещение активного захвата (т.е. деформация гидроамортизатора) - по датчику деформации, соединенному с активным захватом.

Недостатком прототипа является сложность конструкции, обусловленная совмещением двух нагружающих гидроцилиндров, что нетехнологично для изготовления и неудобно при обслуживании. И кроме этого, подвижное сопряжение активного захвата с плунжером силового гидроцилиндра сопровождается трением при работе с дополнительным гидроцилиндром, что приводит к неравномерности скорости нагружения и негативному влиянию на метрологию.

Сущность отличительных технических решений заявляемой машины состоит в следующем. Дополнительный (малый) гидроцилиндр установлен на поперечине, в расточке которой установлен на антифрикационных направлениях шток, соединенный через муфту и датчик силы с плунжером дополнительного (малого) гидроцилиндра и жестко связанный с одним из захватов. Второй захват жестко связан с плунжером силового гидроцилиндра через посредство электрического датчика силы на предельную нагрузку машины, установленного в траверсе, подвижного сопряженной с колоннами. В результате принятых отличительных технических решений конструкция машины более технологична в изготовлении, более стабильна в части метрологических показателей.

На чертеже изображена гидрокинематическая принципиальная схема машины.

Основными агрегатами и деталями машины являются силовая рама, образованная основанием 1 и поперечиной 2, жестко связанным между собой колоннами 3, установленный в основании силовой гидроцилиндр 4 на предельную нагрузку машины с плунжером 5, траверса 6, подвижно сопряженная с колоннами 3 через антифрикационные втулки 7, датчик силы 8, жестко соединенный с плунжером 5 и связанный с траверсой 6 посредством упругой центрирующей мембраны 9, захват 10, жестко соединенный с датчиком силы 8, датчик 11 перемещения траверсы 6, шток 12, подвижно в осевом направлении сопряженный с поперечиной 2 через посредство антифрикационной втулки 13, захват 14, жестко соединенный со штоком 12, дополнительный (малый) гидроцилиндр 15 с плунжером 16, датчик силы 17, связывающий плунжер 16 со штоком 12, муфта (стопор) 18 соединения - разъединения штока 12 с поперечиной 2, датчик 19 перемещения штока 12, насосная установка 20 с системой 21 защиты от перегрузки, дистационно управляемые гидрозамки 22 и 23, электрогидравлический сервоклапан 24 подачи рабочей жидкости в рабочие полости гидроцилиндра 4, электрогидравлический сервоклапан 25 подачи рабочей жидкости в рабочие полости дополнительного (малого) гидроцилиндра 15, электрический блок 26 управления режимами испытания амортизаторов и измерения результатов, электрические линии 27, 28. 29, 30 обратных связей датчиков 11, 8, 19,17 с блоком 26, электрические линии 31 и 32 связи блока 26 с сервоклапанами 25 и 24, линия 33 подачи рабочей жидкости под давлением к гидростатическому подшипнику втулки 13.

Описанная машина работает следующим образом. При работающей насосной установке 20 и открытых гидрозамках 22 и 23 плунжер 16 дополнительного гидроцилиндра 15 со штоком 12, захватом 14 и датчиком 19 зафиксированы муфтой (стопором 0 18 в среднем положении относительно поперечины 2, захват 10 с сопряженными деталями, управляемый сервоклапаном 24. устанавливается в положение, соответствующее расстоянию между крепежными элементами испытываемого гидроамортизатора, фиксируемого цилиндрическими стопорами захватов при среднем положении штока амортизатора. Первый режим испытаний - определение сопротивления смещению штока гидроамортизатора при малых заданных скоростях его перемещения. В этом режиме работы машины управляемые гидрозамки 22 и 23 запираются, плунжер 5 фиксируется гидравлически в силовом цилиндре 4, стопор 18 открывается; блоком 26 формируется сигнал, соответствующий заданной скорости перемещения захвата 14, поступающий на сервоклапан 25, который, управляя потоком рабочей жидкости, подаваемой в гидроцилиндр 15, перемещает плунжер 16 и связанные с ним последовательно датчик силы 17, шток 12, захват 14 и шток испытываемого гидроамортизатора, при этом скорость захвата 14 индицируется блоком 26 в соответствии с сигналом датчика 19, и сила сопротивления перемещению в соответствии с сигналом датчика 17 индицируется блоком 26.

Второй режим работы машины - при скоростях перемещения штока гидроамортизатора, на которых сила сопротивления перемещению штока превышает предельную силу гидроцилиндра 15. В этом режиме шток 12 жестко фиксируется с поперечиной 2 стопором 18, гидрозамки 22 и 23 открываются, обеспечивая свободный проход рабочей жидкости в рабочие полости гидроцилиндра 4 от сервоклапана 24. Блок 26 переключается на работу с сервоклапаном 24, силовым гидроцилиндром 4 датчиком перемещения 11 и датчиком силы 8. Далее процесс испытаний аналогичен испытанию при малых нагрузках с дополнительным гидроцилиндром 15.

Принятые в предложенной машине технические (конструкторские) решения обеспечивают ряд преимуществ ее в сравнении с прототипом. Благодаря раздельному выполнению основного силового гидроцилиндра (на максимальную нагрузку) и дополнительного гидроцилиндра обеспечено значительное упрощение конструкции и соответствующее повышение технологичности изготовления и обслуживания.

Введение в конструкцию машины подвижной траверсы, сопряженной с колоннами посредством антифрикационных втулок с закрепленными на ней последовательно соединенными между собой датчиком силы и захватом и соединенной с плунжером силового гидроцилиндра, исключает возможность передачи поперечных нагрузок, воспринимаемых упругой мембраной, на датчик силы и плунжер силового гидроцилиндра независимо от его вылета.

Крепление второго захвата на штоке, подвижно сопряженном с поперечной силовой рамы через посредство линейного гидростатического подшипника (втулки), и соединение плунжера дополнительного гидроцилиндра посредством датчика малых нагрузок со штоком и захватом обеспечивают плавность нагружения и требуемую точность силоизмерения.

Машина испытательная гидравлическая, состоящая из силовой рамы, образованной основанием и поперечиной жестко связанных между собой колоннами, установленного в основании силового гидроцилиндра, дополнительного гидроцилиндра (малых нагрузок), двух захватов закрепления испытываемых изделий, датчиков силы, датчиков перемещения захватов, блока задания режимов управления и измерения, насосной установки с системой гидропривода и управления, электрических и гидравлических линий соединения блоков и агрегатов, отличающаяся тем, что дополнительный гидроцилиндр смонтирован в поперечине силовой рамы и своим плунжером посредством датчика силы соединен с установленным в поперечине на гидростатическом подшипнике штоком с захватом крепления испытываемого гидроамортизатора, а второй захват с датчиком силы закреплен на траверсе, подвижно сопряженной с колоннами силовой рамы и соединенной с плунжером силового гидроцилиндра, при этом датчик силы и захват дополнительно связаны с траверсой упругой мембраной, податливой в направлении действия испытательной нагрузки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к методам определения эксплуатационных характеристик строительных материалов, конкретно к способам определения прочности древесины различных пород на скалывание.

Изобретение относится к области медицины, а именно к ортопедической стоматологии, и предназначено для использования при реставрации окклюзионной поверхности комбинированных зубных протезов любой протяженности, поврежденной при частичных сколах керамического облицовочного покрытия.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов материалов на прочность при постоянной и переменной нагрузках при комнатной и повышенной температурах и может быть применена в заводской и исследовательской лабораториях.

Изобретение относится к области исследования, а именно измерения механических свойств твердых материалов, например твердых геологических пород в условиях гидростатического давления, и может быть использовано для оценки их качества, а именно их прочности и модуля упругости при сжатии.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к машинам для механических испытаний растяжением, например геосинтетических материалов для дорожных покрытий и т.д., и может применяться в соответствующих областях техники.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к нагружающим механизмам установок для испытания образцов материалов на ползучесть и длительную прочность при комнатной температуре, и может быть применено в заводской и исследовательской лабораториях.

Изобретение относится к текстильному материаловедению и предназначено для объективной оценки свойств трикотажных полотен для одежды в текстильной и легкой промышленности.

Изобретение относится к области строительства и машиностроения, а именно, к определению физико-механических свойств изделий, и может быть использовано для исследования прочностных свойств твердых материалов.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для определения предела прочности хрупких и малопрочных материалов. Стенд содержит основание, опоры, нагружающее устройство, снабженное силоизмерителем, и образец в виде диска, размещенный между опорами через прокладки из материала, модуль упругости которого меньше модуля упругости материала образца, причем одна из опор жестко закреплена на основании и является неподвижной, а другая опора - подвижная и соединена через шток с нагружающим устройством.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения физико-механических свойств образцов. Реверсор содержит попарно соединенные направляющими колонками внешние и внутренние траверсы с отверстиями, силовой шток и две соединительные втулки, установленные в отверстиях траверс и связанные с внешними траверсами.

Изобретение относится к области физики материального (контактного) взаимодействия, а именно к способу определения угла φн внутреннего трения и удельного сцепления - сн материальной связной среды нарушенной структуры, воспринимающей давление свыше гравитационного. Способ определения физических параметров прочности нарушенной структуры материальной среды заключается в определении при лабораторном сдвиге образцов среды ненарушенной структуры в условиях компрессии угла φ=φстр внутреннего трения и удельного сцепления с=сстр среды ненарушенной структуры при построении графика Кулона-Мора τi=pi·tgφстр+сстр предельного состояния среды под давлением pi, где τi - напряжение сдвига среды под давлением сжатия pi. Для определения угла внутреннего трения среды с нарушенной структурой, образующейся при достижении под штампом давления, равного бытовому давлению рстр.б=рб=(γ·h-сстр)ctgφстр на отметке h массива ее естественного сложения, определяют угол θ=φстр+φн=arcsin[2sinφстр/(1+sin2φстр)]. Определяют угол внутреннего трения среды с нарушенной структурой по выражению φн=θ-φстр, а удельное сцепление материальной среды с нарушенной структурой определяют по зависимости с н = с с т р [ 2 − t g φ н t g φ с т р ] . Технический результат - получение связи физических параметров прочности φн и сн нагруженной материальной среды сверх природного гравитационного (бытового) давления с параметрами структурной прочности среды φстр и сстр.2 ил.

Изобретение относится к области испытания материалов и может быть использовано для определения сопротивления протяженному вязкому разрушению высокопрочных трубных сталей класса прочности К65 и выше с ударной вязкостью более 2,5 МДж/м2. Сущность: от трубы отбирают несколько заготовок, которые подвергают предварительной пластической деформации сжатием, причем величина предварительной пластической деформации не превышает 45%. Из каждой заготовки изготавливают не менее чем по три поперечных образца, которые испытывают на ударный изгиб. Выявляют зависимость относительного значения ударной вязкости от величины предварительной пластической деформации. Сопротивление протяженному вязкому разрушению определяют по величине предварительной пластической деформации, соответствующей началу интенсивного снижения ударной вязкости. Технический результат: обеспечение возможности достоверно определять сопротивление протяженному вязкому разрушению высокопрочных трубных сталей класса прочности К65 и выше с ударной вязкостью более 2,5 МДж/м2 и сопоставлять качество нескольких подобных материалов разных производителей. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил.

Изобретение относится к механическим испытаниям на растяжение хрупких образцов из композиционных материалов и предназначено для авиастроения, судостроения, машиностроения, атомной энергетики. Сущность изобретения: накладки одинаковых с образцом размеров и формы, выполненные из материала, обеспечивающего суммарную жесткость обеих накладок, меньшую или равную жесткости исследуемого образца, наклеивают на двух противоположных поверхностях образца, в результате получают лабораторную сборку, которую размещают в цанговых захватах испытательной машины. Каждый захват устанавливают между краем торца и началом дуги галтели сборки. На поверхность сборки устанавливают экстензометр. Прикладывают нагрузку к сборке и по показаниям экстензометра получают кривую «деформация-напряжение» лабораторной сборки, из которой восстанавливают диаграмму деформирования образца. Напряжение в образце σo выражают через напряжения лабораторной сборки σлс и накладки σп, при условии равенства деформации, по формуле σо=3·σлс-2·σп. Технический результат: возможность выполнения принципа Сен-Венана и, соответственно, создание однородного напряженного состояния в рабочей части образца из хрупкого материала; создание одноосного растяжения в рабочей части образца из исследуемого материала, исключение изгиба; получение большего количества точек измерения усилия на одинаковой базе деформации. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области определения прочностных свойств металлов и их сплавов путем приложения растягивающих нагрузок к стандартным плоским или круглым образцам исследуемых металлов, геометрические размеры которых регламентируются ГОСТ 10006-80. Сущность: осуществляют осевое растяжение плоских и круглых образцов с фиксированной скоростью деформации, и определение температуры испытания. Коэффициент динамической вязкости металлов и эффективную энергию разрушения определяют по формулам: для плоского и круглого образца, используя значения предела прочности, предела текучести, относительного удлинения металлов при растяжении стандартных образцов, скорости деформации, при которой растягивается образец, модуля Юнга и скорости звука продольных волн в металле. Технический результат: возможность при исследовании конструкций из металла под действием реальных нагрузок и скоростей деформаций вплоть до разрушения основывать прогноз по эксплуатационной надежности выбранного материала на основании количественных оценок параметров (σb, σ02, δ5, έ, µ, А*). 3 табл.

Изобретение относится к строительству, в частности к способам испытания строительных материалов на прочность, и может быть использовано при определении прочностных характеристик строительных материалов с получением нисходящей ветви диаграммы растяжения. Сущность: осуществляют деформирование образца путем приложения к нему растягивающих нагрузок, измерение деформаций и нагрузок и построение полной диаграммы растяжения. Испытываемый образец растягивают, перераспределяя действующее на него усилие между упругими элементами, взаимодействующими с рычагом, замеряют деформации в упругих элементах компенсатора и нагружающего устройства, по которым определяют фактическое усилие, действующее на образец в процессе испытания. Технический результат: упрощение, повышение точности и информативности испытания. 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к методам определения механических свойств материалов. Сущность: испытывают одновременно два объекта испытаний. На каждый объект действует нагрузка одной и той же величины. Разные объекты имеют разную длину и площадь сечения, при этом площадь сечения объекта прямо пропорциональна его длине. Один объект представляет собой образец, площадь сечения которого So, длина Lo, а другой объект представляет собой два рядом расположенных образца, нагружаемых одновременно одинаковыми силами, каждый из этих двух образцов имеет площадь сечения So, длину 2×Lo. Оба объекта одноименными концами с помощью гибких, но жестких на растяжение элементов, перекинутых через ролики, вращающиеся без трения вокруг неподвижно закрепленных осей, связывают между собой. На ролике устанавливают стрелочный индикатор. Другие одноименные концы объектов с помощью гибких, но жестких на растяжение элементов крепят к подвижной жесткой легкой траверсе. Объекты крепят так, что при нагружении они и линия действия приложенной к этой траверсе нагрузки располагаются вдоль параллельных прямых. Посередине между точками крепления образцов к траверсе предусмотрена зона приложения нагрузки. О достижении предела линейности механических свойств материала судят по величине угла поворота стрелочного индикатора. Технический результат: облегчение процедуры поддержания пропорциональности нагрузок, действующих на два разных образца для каждого момента времени, отсчитываемого от начала процесса. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к методам определения механических свойств материалов. Сущность: испытывают одновременно два объекта испытаний, причем на каждый объект действует нагрузка одной и той же величины. Разные объекты имеют разную длину и площадь сечения. Площадь сечения объекта прямо пропорциональна его длине. Один объект представляет собой образец, площадь сечения которого So, длина Lo, а другой объект представляет собой два рядом расположенных образца, нагружаемых одновременно одинаковыми силами. Каждый из этих двух образцов имеет площадь сечения So, длину 2×Lo. Два объекта испытаний одноименными концами с помощью гибких, но жестких на растяжение элементов закрепляют на жесткой неподвижной станине, а другими одноименными концами с помощью гибких, но жестких на растяжение элементов крепят к легкой подвижной жесткой траверсе. Расстояние между точками крепления соответствующих гибких элементов к жесткой станине и между точками крепления соответствующих гибких элементов к легкой подвижной жесткой траверсе одинаково. Посередине между точками крепления соответствующих гибких элементов к этой подвижной траверсе расположена точка приложения внешней нагрузки. О том, что при нагружении достигнут предел линейности механических свойств материалов судят по величине угла поворота легкой подвижной траверсы, с помощью которой передают нагрузку на объекты испытаний. Технический результат: облегчение процедуры поддержания пропорциональности нагрузок, действующих на два разных образца для каждого момента времени, отсчитываемого от начала процесса. 1 табл. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания образцов строительных материалов на совместное действие усилий растяжения, среза и изгиба, и позволяет испытывать образцы материалов при различных комбинациях нагружения их усилиями растяжения, среза и изгиба в совокупности с разрывной машиной. Устройство содержит соосные захваты для крепления образца, дугообразные рычаги, соединенные с захватами, и платформы, опирающиеся на стенки захватов. Дугообразные рычаги, выполненные в виде коромысел с отверстиями, с помощью болтов соединены с захватами образца и с платформами, опирающимися на стенки захватов. Центры отверстий дугообразного рычага, соединенного с верхним захватом лежат на одной окружности с центрами отверстий рычага, соединенного с нижним захватом. Технический результат: расширение функциональных возможностей путем нагружения образца не только до разрушения его усилием растяжения, среза или изгиба, но и до разрушения его совместным действием усилий растяжения, среза и изгиба при фиксированном соотношении между величиной усилия при растяжении, величиной усилия при срезе и величиной изгибающего момента. 7 ил.
Изобретение относится к способу изготовления плоских образцов из высокоэластичных полимеров и других материалов, способных испытывать большие деформации в результате нагрузки, для проведения экспериментов на двухосное растяжение. Сущность: осуществляют выкраивание крестообразного образца из плоской пластины с заданной рабочей зоной и рукавами, равномерно разрезанными на тяги, передающими нагрузку, прикрепляемыми одним концом к рабочей зоне, а другим - к захватам испытательной машины. Тяги закрепляют в захватах веерообразно, при этом внутри рукава тяги в захватах располагают равномерно на одинаковом расстоянии друг от друга. Технический результат: уменьшение искажения полей деформации и напряжений в исследуемой области за счет веерного расположения тяг в захватах испытательной машины, а также создание однородного поля напряжений и деформаций в рабочей области. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Решение относится к механическим испытаниям, предназначенным для определения характеристик металла, проявляемых в технологических операциях холодной обработки давлением. Предложено испытание проводить на специально изготовленном образце в виде круглого диска, который многократно прокатывается в валках лабораторного стана, после каждой прокатки измеряют длину осей полученного эллипса, находят по формулам логарифмические относительные деформации вдоль и поперек направления прокатки, и интенсивность деформации, а также измеряют твердость, в результате аппроксимации графической зависимости между интенсивностью деформации εi и твердостью HV находят выражение H V = N ε i n , в котором численное значение показателя степени при аргументе отражает восприимчивость испытуемого металла к наклепу. Технический результат - определение восприимчивости металла к наклепу в технологических операциях давлением, характеризующихся неограниченно большими деформациями. 2 ил., 2 табл.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2014-12-10 2014-12-10T13:05:54
Наверх