Установка для исследования физико-механических свойств материалов

,1245927 4 б 01 1 Ч 3 08 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ СВИ ПЬСТВУ АВТОРСК дового Красательский ини маркшейГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Всесоюзный ордена Труного Знамени научно-исследовститут горной геомеханикидерского дела(57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано приэкспериментальном исследовании физико-механических свойств материалов. Цельюизобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспеченияпроведения измерений на каждом приборепри различных уровнях нагрузки на образце. Установка содержит основание, закрепленные на нем направляющие, захваты, установленные в направляющих с возможностью поступательного перемещения, винтовой привод, взаимодействующий с одним из захватов, измерительные приборы, расположенные последовательно вдоль направляющих, зубчатую рейку, установленную с возможностью поступательного перемещения вдоль направляющих и взаимодействующую с вторым захватом, по крайней мере одну шестерню, взаимодействующую с рейкой, барабаны, установленные на осях шестерен,и закрепленные на основании упругие элементы, соединенные с соответствующими барабанами с помощью гибких тяг. При поступательном перемещении рейки совместно с образцом, установленным в захватах, вдоль измерительных приборов придет во вращательное движение соответствующая шестерня вместе с барабанами, на которые начнут наматываться гибкие тяги, деформируя при этом упругие элементы и создавая тем самым заданную нагрузку на образец, определяемую жесткостью упругих элементов. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при экспериментальном исследовании физико-механических свойств материалов.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения проведения измерений на каждом приборе при различных уровнях нагрузки на образце, а также обеспечение пульсирующего изменения нагрузки,На чертеже изображена предлагаемая установка, общий вид.Установка для исследования физико- механических свойств материалов содержит основание 1, закрепленные на нем направляющие 2 и 3, захваты 4 и 5 для крепления испытуемого образца 6, установленные в направляющих 2 и 3 с возможностью поступательного перемещения, винтовой привод 7, взаимодействующий с захватом 4, измерительные приборы 8 - 11, которые предназначены для измерения физико-механических свойств, расположенные последовательно вдоль направляющих 2 и 3, зубчатую рейку 12, установленную с возможностью поступательного перемещения вдоль направляюгцих 2 и 3 и взаимодействуюшую с захватом 5, шестерни 13 - 15, взаимодействуюьцие с зубчатой рейкой 12, барабаны 16 - 21, установленные на осях 22 - 24 шестерен 13 - 15 с возможностью стопорения и с помощью фиксаторов 25, установленных на каждом барабане, и врашения их совместно с соответствующей осью 22 - 24, закрепленные на основании 1 упругие элементы 26 - 31, соединенные с соответствующими барабанами 16 - 21 с помощью гибких тяг 32.При этом барабаны 19 - 21 установлены с эксцентриситетом относительно осей 22 - 24 соответствующих шестерен 13 - 15.Установка работает следующим образом.Испытуемый образец 6 размещают в захватах 4 и 5. При отключенных фиксаторах 25, когда осуществляется независимое вращение барабанов 16 - 21 и осей 22 - 24 шестерен 13 - 15, перемешают образец 6 с помощью привода 7 в исходное положение, которое определяется задачей исследований. Например, при исследовании материала образца 6 сжимающей нагрузкой захваты 4 и 5 устанавливают в крайнее верхнее положение, при испытаниях на растяжение захваты 4 и 5 устанавливают в крайнее нижнее положение, при испытаниях и условиях знакопеременных нагрузок захваты 4 и 5 устанавливают в среднее положение. При этом измерительные приборы 8 - 11 устанавливают в соответствии с задачами испытаний таким образом, чтобы определение каждой физической характеристики материала образца 6 производилось при требуемом значении механической нагрузки на образце. При необходимости подбирают предварительный натяг упругих элементов 26 - 31. Фиксаторами 25 соединяют один или несколь 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ко барабанов с соответствуюшими осями. После этих приготовлений установка готова к испытаниям.Рассмотрим работу установки в режиме испытания образца 6 на сжатие. С включением винтового привода 7 захват 5 начинает совершать поступательное перемешение вдоль направляющих. Одновременно с этим начинают перемешаться образец 6 и рейка 12. Перемещение рейки 12 вызывает вращение шестерни 13 и барабана 16, в результате чего тяга начинает наматываться на барабан 16, в результате чего тяга начинает наматываться на барабан 16 и натягивать упругий элемент 26. Это вызывает на шестерне 13 увеличивающийся крутящий момент, который препятствует свободному поступательному перемещению рейки 12, и тем самым создается осевое сжимаюшее усилие на образце 6 с одновременным его поступательным перемещением. При дальнейшем неремещении рейки 12 и образца 6 с захватами 4 и 5 вследствие увеличения деформации упругого элемента 26 осевое усилие на образце 6 постепенно повышается, достигая требуемой величины к моменту подхода образца 6 к измерительному прибору 8, который фиксирует соответствуюгцие характеристики материала образца 6 при данном уровне нагружения. При подходе образца 6 к следующему измерительному прибору 9 уровень нагрузки на образце изменяется в соответствии с характеристикой жесткости упругого элемента 26 и так далее по всей программе испытаний. На любом этапе нагружения образца 6 может быть включен соответствующий фиксатор 25 для введения в работу оставшихся упругих элементов 27 и 28. В результате, например, присоединения барабана 7 к оси 23 шестерни 14 усилие на образце 6 возрастает и возрастает интенсивность изменения нагружения образца 6 по мере его по ступательного перемещения. Это позволяет комбинировать закон изменения нагрузки при одном цикле испытания, а также при повторном перемешении того же образца от исходного положения производить измерение на каждом измерительном приборе 8 - 11 при новых, более высоких значениях нагрузки на образце 6 без их перестановки.Для создания пульсирующей нагрузки на образце 6 при его перемешении соединяют один или несколько барабанов с соответствующими упругими элементами. Если при этом сами барабаны 19 - 21 остаются незастопоренными на своих осях 22 - 24, то пртт вращении шестерен 13 - 5 эксцентрично установленные барабаны 19. - 21 врашаются без намотки на них тяг 32, создавая тем самым пульсируюшую нагрузку без увеличения уровня нагрузки со стороны барабанов 19 - 21. Если барабаны застопорены фиксаторами 25 относительно соответствуюгцих осей 22 - 24, то при врашении.оставитель Л я Техред И. Верес Тираж 778 ПИ Государственного делам изобретений Москва, Ж 35, Рау 1 П Патент, г. УжгорКорректор В. БПодписноеСССРтийб., д. 4,15Проектная, 4 тяга Редактор О. ЮрковецЗаказ 3989/33ВНИ комитетоткр ская н од, ул. 113035 лиал П шестерен 13 - 15 барабаны совершают вращение с эксцентриситетом и производят намотку гибких тяг 32 с удлинением соответствующих упругих элементов, что создает на образце 6 пульсирующую нагрузку с увеличением среднего уровня нагрузки,Установка для исследования физико- механических свойств материалов, содержащая основание, закрепленные на нем направляющие, захваты для крепления испытуемого образца материала, установленные в направляющих с возможностью поступательного перемещения, винтовой привод, взаимодействующий с одним из захватов, и измерительные приборы, расположенные последовательно вдоль направляющих, отличаюРаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения проведения измерений на каждом приборе при различных уровнях нагрузки на образце, она снаожена зубчатой рейкой, установленной с возможностью поступательного перемещения вдоль направляющих и взаимодейс. нуюшей с другим захватом по крайней мере одной шестерней, взаимодействующей с рейкой, барабанами, установленными на осях каждой из шестерен с воз можностью стопорения и вращения их совместно с осью, и закрепленными на основании упругими элементами, соединенными с соответствующими барабанами с помощью гибких тяг.2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, 15 что с целью обеспечения пульсирующегоизменения нагрузки, часть барабанов установлена с эксцентриситетом относительно осей соответствующих шестерен.