Центробежная установка для испытания образцов

(71) Всесоюзный ордена ТрудоКрасного Знамени научно-исслтельский институт горной геои маркшейдерского дела.у ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретение относится к техникиспытаний различных материалов напрочность и позволяет расширить технологические возможности установокпутем обеспечения трехосного неравномерного растяжения образца. Дляэтого установка снабжена двумя зубчатыми коническими колесами 5 и 6,закрепленными соответственно на обращенных один к другому торцах основания 1 и платформы 2. Платформа 2 установлена с возможностью вращения вокруг вала (В)4, Между колесами 5 и 6 установлены две конические шестерни 7 и 8 с В 9 и 10. Направляющая втулка для В 9 и 10 установлена с возможностью вращения между основанием 1 и платформой 2 соосно колесам 5 и 6. На свободном конце В .10 закреплена камера 1.2 с захватами (3) для образца 18 и направляющими 21 для грузов 20, Пара 3 14 и 15 установлена соосно В 10, причем 3 14 соединен жестко с камерой 12, а 3 15- с грузом 20 через упругий элемент (УЭ)19. Остальные пары 3 по числу осей нагружения устаночлены в плоскости, перпендикулярной оси В 10, и связаны соотв. грузами 20 через Э 19. Вращение В 9 и 10 вокруг сво" их осей и вокруг оси В 4 позволяет про изводить трехосное растяжение образца 18, Неравномерное его растяжение осуществляется за счет УЭ 19 с различными х-ками жесткости. 1 з.п, флы, 1 ил.гТ ХРИзобретение относится к техникеиспытаний материалов, в частности кустановкам с центробежным нагружением образцов различных материалов прииспытаниях на прочность, 5Цель изобретения - расширение технологических возможностей установкипутем обеспечения трехосного неравномерного растяжения образца.На чертеже представлена схема установки для испытания образцов.1Установка содержит основание 1,установленную на нем платформу 2 смеханизмом вращения, состоящим изпривода 3 с регулируемой скоростьювращения вала 4, на котором закрепле.на платформа 2, два зубчатых конических колеса 5 и 6, иэ которых колесо5 закреплено на торце основания 1,а колесо 6 на торце платформы 2,две конические шестерни 7 и 8, диаметрально установленные между колесами 5 и 6, взаимодействующие с нимии укрепленные соответственно на валах9 и 10, направляющую втулку 11 длявалов 9 и 10, установленную междуоснованием 1 и платформой 2 с возможностью вращения вокруг вала 4, камеру 12, закрепленную на свободном конце вала 10, балансировочный груз 13, ЗОзакрепленный на валу 9, захваты 1417 для образца 18, размещенные в камере 12 и соединенные упругими элементами 19 с центробежными грузами20. Захват 14 соединен хвостовиком с 35камерой 12 соосно с валом 10 и захватом 15. Захваты 16 и 17 размещены вплоскости, перпендикулярной оси вала 10. Для создания усилий по третьейоси образца 18 перпендикулярно плоскости чертежа размещена еще паразахватов (не показана), Грузы 20 установлены в камере 12 на направляющих 21, а другие элементы 19, соединяющие грузы 20 с соответствующими 45захватами, имеют различные характеристики жесткости, выбранные в соответствии с задачами испытаний.Установка работает следующим образом.Испытуемый образец 18 вместе сзахватами 14-17 размещают в камере12. Включают привод 3 и посредствомвала 4 приводят во вращение платформу 2. При вращении платформы 2 относительно неподвижного основания 1зубчатые колеса 5 и 6 взаимодействуют с шестернями 7 и 8 так, что вызывают их вращение вокруг собственных осей и перемещение по окружности с центром в точке, находящейся на оси вала 4, и с угловой скоростью перемещения по окружности, вдвое меньшей угловой скорости платформы 2, При таком перемещении шестерен 7 и 8 соединенные с ними валы 9 и 10 совершают вращение вокруг своих осей и вращение вокруг оси вала 4. Вращение вала 10 вокруг своей оси приводит к вращению камеры 12 вокруг оси, совпадающей с осью вала, и центробежные грузы 20, соединенные с захватами 16 и 17 и другими захватами, расположенными в той же плоскости, перпендикулярной оси вала 10, создают растягивающие усилия на образце 18 по направлениям, совпадающим с направлениями перемещения грузов по направляющим 21, Вращение вала 10 вокруг оси вала 4 приводит к вращению камеры 12 вокруг той же оси вала 4 и к созданию центробежным грузом, соединенным с захватом 15, растягивающего усилия на образце 18 в направлении, совпадающем с осью вала 10. С увеличением скорости вращения вала 4 привода 3 усилия на образце 18 изменяются, следующим образом. На начальном этапе нагружения соотношения между усилиями по различным осям определяются массами грузов и их расстоянием от осей вращения. С ростом скорости вращения происходит деформация упругих элементов 19, что вызывает смещение грузов 20 по направляющим 21 и увеличение растягивающих усилий на образце 18, Поскольку характеристики жесткости упругих элементов 19 различны, то на образце 18 создается неравномерное растяжение, при котором скорости нарастания нагрузок по различным направлениям неодинаковы, При отсутствии упругих элементов 19 осуществляется равномерное нагружение образца 18 усилиями, нарастающими пропорционально скорости вращения вала 4 привода 3, Образец может быть испытан при одноосном, двухосном, плоском, трехосном растягивающих усилиях при кратковременных или длительных воздействиях нагрузок.Формула изобретения1, Центробежная установка для испытания образцов, содержащая основа2. Установка по п. 1, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что упругие элементы выполнены с различной жесткостью исходя из заданных приращений усилий по осям нагружения. Составитель В,ТальвойшРедактор Л.Авраменко Техред М.Ходанич Корректор М,Самборская Заказ 2978/47 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 3 12 ние, установленную на нем платформу с приводом вращения, захваты для образца и грузы, связанные с захватами, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей установки путем обеспечения трехосного неравномерного .растяжения образца, она снабжена двумя зубчатыми коническими колесами, закрепленными соответственно на обращенных один к другому торцах основания и платформы, установленными между колесами двумя коническими шестернями с валами, направляющей . втулкой для валов шестерен, установленной с возможностью вращения между основанием и платформой соосно колесам, комерой с направляющими 34749 4для грузов., закрепленной на свободном конце вала одной иэ шестерен, и упругими элементами, установленными в камере, при этом один из соосной валу пары захватов жестко соединен.с камерой, другой соединен с грузом через упругий элемент, остальные пары захватов по числу осей нагружения установлены в плоскости, перпендику О лярной оси вала, и связаны с соответствующими грузами через упругие элементы,