Установка для испытания образцов на сжатие с изгибом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 О А СМ)4 С 01 Н 3/1 СР1 ТЮ РЕТЕНИЯВУ САНИЕ И ЕТЕЛЬСТ АВТОРСКОМУ ИЯ, ОБРАЗудовогосследовагеомеханик тво СССР1972.о СССР6, 1983 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О(46) 23.04.86. Бюл. В 15 (71) Всесоюзный ордена Т Красного Знамени ваучнотельский институт горной и маркшейдерского дела (72) Е.В. Лодус(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНЦОВ НА СЖАТИЕ С ИЗГИБОИ(57) Изобретение позволяет расширитьвозможность установки путем обеспечения изменения точек приложения изгибающих усилий (ИУ) на поверхностиобразца 5. Для этого установка содержит дополнительные гидравлическиесиловозбудители поперечного изгиба,закрепленные на станине 1 параллельно основному. Гидроцилиндры (ГЦ) 1417 с подпружиненными плунжерами закреплены на раме 13, которая связана1226130 со станиной 1 при помощи пружин 19и имеет упоры 20. По центру рамы 13установлен взаимодействующий с плунжерами ГЦ кулачковый механизм. Поршнвые полости ГЦ 14 - 16 сообщены систочником 12 давления подпоршневымиполостями ГЦ 6 - 8 силовозбудителейпоперечного изгиба. Подпоршневаяполость ГЦ 17 сообщена через кран 22с подпоршневыми полостями ГЦ 2 и 3силовозбудителя осевой нагрузки ичерез кран 23 с источником 12 давления. На поршнях ГЦ 2 и 3 размещены 1Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для испытания образцов материалов и изделий на сжатие с изгибом.Цель изобретения - расширение воз можностей установки путем обеспечения изменения точек приложения изгибающих усилий на поверхности образца.На чертеже представлена схема установки для испытания образцов на сжатие с изгибом.установка содержит станину 1, размещенные на ней гидравлический силовозбудитель осевой нагрузки, состоящий из двух гидроцилиндров 2 и 3, на 15 поршнях которых размещены захваты 4 для образца 5, гидравлические силовозбудители поперечного изгиба, имеющие ряд гидроцилиндров 6 - 8, плунжеры которых соединены соответственно 20 с толкателями 9 - 11 для образца 5, .источник 12 давления среды, раму 13 с закрепленными на ней гидроцилиндрами 14 - 17 с подпружиненными плунжерами и кулачковый механизм 18, уста новленный по центру рамы 13, которая связана со станиной 1 силовыми пружинами 19 и имеет упоры 20 для регулирования зазоров относительно станины 1. Кулачок механизма 18 взаимодейст- ЗО вует с подпружиненными плунжерами гидроцилиндров 14-17,Подпоршневые полости гидроцилиндров 44 - 16 сообщены с источником 12 давления через краны 21 и с подпоршневыми полостями гидро- цилиндров 6 - 8 силовозбудителей поперечного изгиба (порядок соединения полостей определяется задачами исслезахваты. Плунжеры ГЦ 6 - 8 соединеныс толкателями 9 - 11. Созданием определенных давлений через краны 2 123 в полостях ГЦ 6, 7, 8, 14, 15 и16 на образец 5 через толкатели 9-11передается ИУ. Падение давления приэтом в полостях ГЦ 8 и 16 компенсируется энергией. пружин 19, Постоянное повышение давления в системе ГЦ приводит к постоянномуросту осевой нагрузки и перемещающихся ИУ. 2 з. и. ф-лы,1 ил. 2дований). Подпоршневая полость гидро- цилиндра 17 сообщена через кран 22 с подпоршневыми полостями гидроцилиндров 2 и 3 силовозбудителя осевой нагрузки и через кран 23 с источником 12 давления Гидроцилиндр 3 установлен на катковой опоре 24, которая имеет ограничитель 25 хода. Толкатели 9 - 11 выполнены в форме распределительных балочек, установленных так, что соотношение их плеч определяются положением контактирующего с ними плунжера относительно торцовых захватов 4 и заданным распределением усилия изгиба по длине образца 5.Установка работает следующим образом.Для испытания образца 5 в силовом режиме при усталостном нагружении с перемещением изгибающего усилия от центра к торцам образца 5 полости гидроцилиндров соединяют по схеме, показанной на чертеже, т.е. крайние гидроцилиндры 6 соединены между собой и с гидроцилиндром 14, промежуточные гидроцилиндры 7 соединены между собой и с гидроцилиндром 15, центральный гидроцилиндр 8 соединен с гидроцилиндром 16. Открыв краны 21, создают в полостях гидроцилиндров 6,7,8, 14, 15 и 16 давление среды, соответствующее нижнему уровню нагрузки (при положении кулачка согласно чертежу), а через краны 22 и 23 в полостях гидроцилиндров 2,3 и 17 в соответствующее верхнему уровню нагрузки. Краны 21 и 23 закрывают и включают привод кулачкового механизма 18, вследствиечего его кулачок воздействует на плун жер гидроцилиндра 16, что создает дополнительное давление в подпоршневой полости гидроцилиндра 8 и одновре менно смещает раму 13 в направлении оси гидроцилиндра 16, сжимая силовые пружины 19, расположенные на наружной поверхности той части рамы, на которой закреплен гидроцилиндр 16. Это давление создает усилие на толкателе 11 передаваемое образцу 5 в виде изгибающего момента. Прогиб образца 5 под действием этого усилия вызовет падение давления в подпоршневых полостях гидроцилиндров 8 и 16, которое компенсируется упругой энергией пружин 19. При дальшейнем повороте выступ кулачка механизма 18 взаимодействует последовательно с плунжерами гидроцилиндров 15 и 14, вследствие чего происходит соответственно последовательное увеличение усилия изгиба на толкателях 10 и 9, что подобно перемещению изгибающего усилия от центра к торцам образца 5. При воздействии выступа кулачка на плунжер гидроцилиндра 17 аналогичым образом происходит увеличение осевой нагрузки. На этом заканчивается полный цикл нагружения, многократным .повторением которого осуществляются усталостные испытания образцов.Для испытанья на усталость в деформационном режиме нагружения упора,ми 20 ликвидируется зазор между рамой 13 и станиной 1.При вращении кулачка плунжер каждого гидроцилиндра,14-17 перемещается на величину эксцентриситета и вызывает соответствующее смещение плунжера гидроцилиндра силовоэбудителя. Малая сжимаемость жидкости по сравнению с пружинами 19 обеспечивает испытания в режимах заданныхпостоянных деформаций образца.Для испытания в режиме непрерывно возрастающего усилия краны 21 и 22 открывают, кран 23 - закрывают. При этом источник 12 давления работает на постоянное повышение давления в системе гидроцилиндров, что приводит к постепенному плавному росту осевой нагрузки и увеличивающейся перемещаю 4 щейся изгибающей нагрузки. При открытом кране 23 осевая нагрузка возрастает в пульсирующем режиме. Силовой или деформационный режимы нагружения устанавливаются положением упоров 20, как и в описанных режимах, которые действительны и для нагружения образ 1226130 4ца 5 при консольной его заделке в захвате гидроцилиндра 2 при перемещении гидроцилиндра 3 по катковой опоре 24. При этом стрела прогиба регулируется положением упора 25, а гидроцилиндры 6 - 8 силовозбудителей поперечного изгиба соединены с гидроцилиндрами 14-16 так, чтобы увеличениеусилия проходило в направлении от торца к торцу образца 5.