Устройство для испытания колецвнутренним давлением

 

ОП ИСАЙИ И

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К А8ТОоосКО МУ СВИДИЗЛЬСТВУ

Союз Севетскии

Соцмапистичесивп

Респубпми (ii>81 5546 (61) Дополнительное к авт. санд-ву— (22) Заявлено 18.06. 79 (21) 2780342/29-33

3 (5I)M. Кл. с присоединением заявки М

С3 01 М 5/00 йвудлрктеаииый комитет

СССР иа алак изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано23,03.81. Бюллетень N 11 (53) УД3(6 О. .17 {088.8) Дата опубликования описания 23 03.81

А. П. Еепоусов, А. Q Обидин и С. П.:Смиыпин

1 (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) УСТРО11СТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ КОЛЕК

ВНУТРЕННИМ ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к технике экспериментального определения механических характеристик материалов, предназначенных для изготовления элементов конструкций, и может бь ть испопьзовано при отработке технопогии изготовления

S композиционных материалов механическими характеристиками.

Известно устройство для испытания

30 колец внутренним давлением, содержащее установочные диски или копьца, в которых фиксируется испытуемое кольцо и уппот няется прокладками рабочее тело, находящееся в непосредственном или косвенном контакте с внутренней поверхностью испытуемого кольца, а также элементы и оборудование для измерения параметров рабочего тена fl).

Недостатком данного устройства является неравномерность распределения усипия нагружения по внутренней поверхности кольца, что значительно снижает точность испытания, а также необходимость создания спожной системы уппот некий.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для испытания колец внутренним давлением, содержащее механизм создания рабочего усипия, механизм распределения усипия но внутренней поверхности копьца и рабочий элемент, выпопнен иИ в виде четырех сегментов дискаЯ.

Недостатком данного устройства также является неравномерность распредепения усилия нагружения, сложность устройства и значительные погрешности за счет неучтенных сип трения в контакте кольца с рабочим элементом. цепь изобретения — повышение точности и упрощение устройства.

Поставпенная цепь достигается тем, что в устройстве дпя испытания колеи внутренним давлением, содержащем механизм создания рабочего усилия, механизм распределения усипия по внутренней поверхности копьца и рабочий эле815546, мент, механизм создания рабочего усилия выполнен в виде центрифуги, механизм распределения усилий по внутренней поверхности кольца выполнен в виде подвижного барабана центрифуги, на центральной ступице которого установлены радиальные лопатки, а в качесчзе рабочего элемента используют мелкую свинцовую дробь.

На фиг. 1 схематично изображе- . но предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3разрез A-А на фиг. 1.

Устройство содержит механизм созда« ния рабочего усилия, выполненный в виде центрифуги, состоящей из электродвигателя 1 постоянного тока, шлицевой муфты

2, подвижного барабана 3, на котором размещено испытуемое кольцо 4, прокпадки 5, крышки 6 подвижного барабана, крышки 7 неподвижного барабана, неподвижных токосъемов 8, подвижных токосъемов 9, разъема 10 для вывода цепей тензодатчиков, подшипников 11 качения, неподвижного барабана 12, цилиндрического корпуса 11 и основания 14.

Неподвижные токосъемы 8 выполнены в виде стойки 15, на которой закреплены пружинные контакты 16. Подвижный токосъем 9 имеет копьn".:âûe контакты 17.

Механизм распределения усилий по внутренней поверхности кольца 4 выполнен в виде подвижного барабана 3, на центральной ступице 18 которого установлены радиальные лопатки 19. цилиндрический корпус 1 3 приварен к основанию 14. К верхнему срезу цилиндрического корпуса 13 болтовым соединением закреплен неподвижный барабан 12, в осевой втулке которого на подшипниках

11 запрессован вал подвижного барабана 3. Электродвигатель 1 постоянного тока болтовым соединением закреплен на нижнем фланце неподвижного барабана 12, а его вал через шлицевую муфту 2 соединен с валом подвижного барабана 3.

Внутри подвижного барабана 3 установлена прокладка 5 и испытуемое кольцо 4, на его ступице 18 установлены лопатки

l9 и подвижный токосъем 9, а верхний срез закрыт крышкой 6 из прозрачного материала. Верхний срез неподвижного барабана 12 закрыт крышкой 7 из прозрачного материала, на которой закреплены неподвижные токосъемы 8 и разъем для вывода цепей тензодатчиков.

В качестве рабочего элемента используют мелкую свинцовую дробь 20.

+ рцэр внеи

2И

50 где F - yaenbHoe давление разрушения, 0ЗН,4 — внешний диаметр. кольца;

55 — толщина кольца.

Определение мопупя упругости материала в окружном на:iравлении F; производят следующим образом.

Устройство работает следующим образом.

Определение прочности стеклопластикового кольца в окружном направлении при растяжении П производят в следую+ шей последовательности.

Сжимают с устройства крышку 7 неподвижного барабана, с закрепленными на ней неподвижными токосъемами 8 и разъе10 мом 10 для вывода цепей тенэодатчиков.

Снимают с подвижного барабана 3 крышку 6. В пазы ступицы 18 подвижного барабана 3 устанавливают лопатки 19, соответствующие диаметру испытуемого кольца 4, и устанавливают испытуемое кольцо 4, Засыпают пространство между ступицей 18, лопатками 19 и внутренней поверхностью испытуемого кольца 4 Мепкой свинцовой дробью 20 на высоту испытуемого KollbUB 4. Закрывают крышкой

6 и крышкой 7 соответственно подвижный и неподвижный барабаны. Подключают обмотки электродвигателя 1 к регулируемому источнику постоянного тока и плавным увеличением напряжения приводят подвижный барабан 3 во вращение.

Свинцовая дробь под действием центробежных сил равномерно давит на всю внутренюю поверхность кольна 4 и это щ давление увеличивается с увеличением напряжения на обмотках электродвигателя 1.

Момент разрушения кольца фиксирует ся визуальным наблюдениал через крышки барабанов, выполненные из прозрачного материала. С началом разрушения ис35 пытуемого кольна 4 прекращают увеличение напряжения на обмотках электродвигателя 1 и замеряют его величину.

Величину давления дроби на внутреннюю поверхность кольца определяют как цент40 робежную силу дроби, приходящейся на единицу внутренней поверхности кольца. центробежная сила однозначно определена числом оборотов подвижного барабана

3, которое зависит от напряжения на

45 обл отках электродвигателя 1 1 роч нос кольца в окружном направлении при рас— тяжении определяют по формуле

5 81

На внешнюю псверкность испытуемого кольна наклеивают датчики в окруж.ном направлении, выводы с которых че. рез токосъемы 8 и 9 заводят на разъем

10. Далее последовательность подготовительных операций аналогична вышеизложенному примеру. Затем к разъему 10 подключают усилительно-регистрирующий прибор, фиксирующий сигналы датчиков, и подачей напряжения на электродвигатель 3. приводят подвижный барабан 3 во вращение.

5546 б ческих характеристик испытуемых колен, обеспечивает равномерность распределения усилий на внутреннкио поверхность кольца вплоть до его разрушения и исключает необходимость использования специального оборудования для создания и замера усилий, что упрощает и удешевляет ус тройс та о.

tO формул а изобретения

Устанавливая последовательно различные напряжения на обмотках электродвигателя 1, тем самым задавая различные давления дроби на внутреннюю поверхность кольца 4, фиксируют показания тенэодатчиков, сигнал с которых пропорционален относительной деформации на внешней поверхности кольца 4.

Модуль упругости материала в окружном направлении определяют по форму» ле

„ 8НЕЫ

2hE т где Р— удельное давление дроби на внутреннюю поверхность кольна, DsHehl внешний диаметр кольца; относительная деформация, измеренная на внешней поверхности кольца, Применение изобретения значительно повышает точность определения механи30

Устройство для испытания копен внут>s ренним давлением, содержащее механизм. создания рабочего усилия, механизм распределения усилия по внутренней поверлности кольца и рабочий элемент, о т п ич ающееся тем,что, с цепьюпо2а вышения точности и упрощения устройства, механизм создания рабочего усилия выполнен в виде центрифуги, механизм распределения усилий по внутренней поверхности кольна выполнен в виде подвижу ного барабана центрифуги, на центральной сту пине которого установлены радиальные лопатки, а в качестве рабочего элемента используют мелкую свинцовую дробь.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тарнопольский Ю. М. и др. Методы статических испытаний армированных пластиков. Рига, Знание, 1972. с. 200201.

2. Там же, с. 195.