Устройство для испытания трубчатых образцов при двухкомпонентном нагружении

( 19) щ (11) Н 3/10,(51) 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЬСТВУ АВТОРСНОМУ С 8 а Ленина им, М.И,КаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Ленинградский орденполитехнический институтлинина(56) Авторское свидетельство СССРУ 957050, кл. С 01 Н 3/10, 1981.(54)(57) УСТРОЙстВО для ИСЛЫТАНИяТРУБЧАТЫХ ОБРАЗЦОВ ПРИ ДВУХКОМПОНЕНТНОМ НАГРУЖЕНИИ, содержащее источники постоянного и переменногодавлений, подвижный и неподвижныйзахваты со сферическими шарнирами,каналами и штуцерами для передачидавления в полость образца, трехкамерный гидроцилиндр со шток-поршнем, соединенный с подвижным захватом, причем диаметр штока штокпоршня равен диаметру штуцеров, и фазорегулятор, соединенный с трехкамерным гидроцилиндром и источникамидавления, отличающеесятем, что, с целью обеспечения дополнительного непропорционального ре-.жима нагружения, оно снабжено гидропневмоаккумулятором и дросселем, последовательно установленными междуисточниками постоянного и переменного давлений, причем линии подачипеременного и постоянного давленийсоединены с рабочими камерами трехкамерного гидроцилиндра посредствомсоответствующих кранов-переключатеИзобретение относится к техникеис пытания мате риалов, в частно с ти кустройствам для испытания образцовв условиях плоского напряженногосостояния при монотонном и цикличес-,ком нагружении.Известно устройство для испытаниятрубчатых образцов при двухкомпонентном нагружении, содержащее источники постоянного и переменного давле- Ония, подвижный и неподвижный захватысо сферическими шарнирами, каналамии штуцерами для передачи давления вполость образца, трехкамерчый гидроцилиндр со шток-поршнем, соединенным 15с подвижным захватом, причем диаметрштока равен диаметру штуцеров, ифазорегулятор соединенный с трехкамерным гидроцилиндром и источникамидавления 1 . В процессе каждого из 10видов испытания используется один,соответствующий виду испытания, ис -точник давления. При этом в режимахдвухкомпонентного нагружения соотношение между осевым и кольцевым напряжениями остается постоянным во вре -мени,Недостаток устройства заключаетсяв невозможности абесгечения непропорционального во времени режима30нагружения, являющегося характернымдля работы различных машин и механизмов,Цель изобретения - обеспечение дополнительного непропорционального режима нагружения, 35Указанная цель достигается тем,что устройство дчя испы 1;ания трубчатых образцов при двухкомпонентномнагружении, содержащее источникипостоянного и переменного давлений Ф)подвижный и неподвижный захваты сосферическими шарнирами, каналами иштуцерами для передачи давления вполость образца, трехкамерный гидроцилиндр со шток-поршнем, соединенным 45с подвижным захватом, причем диаметрштока шток-поршня равен диаметру штуцеров, и фазорегулятор, соединенныйс трехкамерным гидроцилиндром иисточниками давления, снабжено гидро пневмоаккумулятором и дросселем,последовательно установленными междуисточниками постоянного и переменногодавлений, причем линии подачи персменного и постоянного давлений соединены с рабочими камерами трехкамерногогидроцилиндра посредством соответствующих кранов в переключател. На фиг 1 показана схема устройства для испытания трубчатых образцов при,цвухкомпонентном нагружении;1на фиг,2(а-г)- графики рабочих напряжений в образце при различных режимах нагружения; на фиг. 3(а-г) - положение кранов -пе ре ключат елей, соответствующее укаэанным режимам,Устройство содержит трехкамерный гидроцилиндр 1 с верхней А, средней Б и нижней С камерами и шток-поршнем 2, имеющим осевой канал, подвижный и неподвижный захваты 3 и 4 со сферическими шарнирами, каналами и штуцерами для передачи давления в полость образца 5, причем диаметры штуцеров равны диаметру штока шток-поршня 2, фазорегулятор б, соединенный с камерой С трехкамерного гидроцилиндра 1, источник постоянного давления, в качестве которого используется гидравлический насос 7, источник переменного давления, в качестве которого используется гидроимпульсатор 8, гидропневмоаккумулятор 9 и дроссель 10, установленные между насосом 7 и гидропульсатором 8, и краны-переключатели 11 - 15, соединяющие линию пода-и постоянного (статического ) давления от гидропневмоаккумулятора 9 и линию подачи переменного (циклического) давления от гидропульсатора 8 с камерами А,Б,С гидроцилиндра 1. Кран 1 б служит для отключения фазорегулятора при отсутствии необходимости регулирования сдвига фаз между компонентами осевого дХ и кольце вого о( (г.) нагружений образца 5. Устройство содержит также коллектори кран 18 для выпуска воздуха из полости образца 5 при заполнении его рабочей жидкостью.Устройство работает следующим образом.Насос 7 создает рабочее давление (статическая составляющая), которое через гидропневмоаккумулятор 9, дроссель 10 и краны 11-15 подается в трехкамерный гидроцилиндр 1. При этом ссевое усилие растяжения, создаваемое давлением в верхней камере А, уравновешивается осевым усилием сжатия, создаваемым давлением в камере В . Давление в камере С вызываеттолько кольцевое рас.тяжение образца 5 ввиду того, что наружный диаметр штока шток-поршня 2 равен внутреннему диаметру образца 5 и осевые усилия, создаваемые в нижней камереФ фиг. 3 оставитель В,Тальвой ехредЛ.Микеш Коог ктор С.Шекмар Редактор Н.Горват6735/43 Тираж НИИПИ Государственн по делам изобрете 13035, Москва, Ж896Подо комитета СССРй и открытийРаушская наб. д. 4 Заказ писн илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,С и в полости образца 5, при этомкомпенсируют друг друга, Подключениегидропульсатора 8 приводит к циклическому изменению давления в верхне%А и нижней С камерах, в результатечего возбуждается знакоп.".оеменная,симметричная осевая циклическая нагрузка на образец 5 и знакопостоянноециклическое кольцевое растяжениеобразца (фиг.2 а), При этом выполняется условие д/ б 8 (г. ) ф сопз С,т.е. реализуется двухкомпонентноенепропорциональное циклическое нагружение. Переключение крана 12 приэтом на другую позицию (фиг.З а)5сдвигает фазу изменения осевой нагрузки на полупериод (фиг.2 б). Есливосстановить прежнюю позицию крана12 (фиг,1) и при работающем гидропульсаторе 8 кран 11 переключить на коллектор 17 (фиг,З б), то на образец5 передается сжиающая сила совместно с кольцевым циклическим растяжением (фиг, 2 в). Переключение крана 12при этом на другую позицию изменяет 25направление осевой силы на противоположное (фиг.2 г). Переключение краца 573 414 на коллектор 17(фиг,3 в) в совокупности с краном 12 позволяет получать пропорциональные режимы(фиг.2 д, е), Соединение нижнейкамеры С непосредственно с гидропневмоаккумулятором 9 путем переключениякрана 13 на другую позицию (фиг.З г)позволяет получать статическое кольцевое растяжение образца 5, которое можно комоинировать с перечисленнымивариантами осевого нагружения(фиг,2 ж).При одновременной работе насоса 7и гидропульсаторов 8 дроссель 10 выполняет функции фильтра переменнойсоставляющей давления, а гидропневмоаккумулятор 9 служит для дополнительного сглаживания колебаний давленияв зоне отбора постоянного давления.Изобретение позволяет проводить испытания образцов в условиях, когда впроцессе опыта изменяется не толькоуровень нагрузок, но и циклическиизменяется и вид напряженного состояния, достигаются также знакопеременные режимы плоского непропорционального циклического нагружения,