Установка для испытания стержневых образцов материалов на кручение

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ш 4 б 01 Ч 3/22 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ зв в во и в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СТЕРЖНЕВЫХ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ НА КРУЧЕНИЕ(57) Изобретение относится к испытательной технике и позволяет испытывать стержневые образцы ступенчатым по длине закручиванием. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения ступенчатого нагружения образца вдоль его оси переменными крутящими моментами с постоянной максимальной и возрастающей деформациями. Установка содер,801265531 А 1 жит установленные на образце 1 в заданных сечениях захваты кольца 2 - 6, на которые посажены зубчатые колеса 7 - 11 с возможностью вращения, удерживаемые траверсами 20 и 21. Колеса находятся в зацеплении с шестернями 12 - 16, валы 17 и 18 которых также закреплены на траверсах 20 и 21 и имеют на свободных концах колеса 28 и 29 червячных пар, на винтах 26 и 27 которых соответственно с возможностью вращения и жестко установлены шестерни 24 и 25 с пазами 30 и 31 и канавками 32 и 33 для пальцев 22 и 23, установленных на траверсах 20 и 21. Винт 26 имеет возможность перемещаться только вдоль своей оси. От привода 34 через зубчатые передачи 35, 36 и 37 задается вращение шестерням 24 и 25. Приэтом винт 27 и вращается и передвигается возвратно-поступательно вдоль своей оси. В результате через червячные колеса 28 и 29 валы 17 и 18, шестерни 12 - 16, зубчатые колеса 7 - 11 и захваты-кольца 2 - 6 происходит ступенчатое заданное нагружение образца 1 на участках между кольцами. 1 ил.1Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания стержневых образцов материалов ступенчатым по длине закручиванием.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения ступенчатого нагружения образца вдоль его оси переменными крутящими моментами с постоянной максимальной и возрастающей деформациями.На чертеже представлена схема предлагаемой установки.Установка содержит захваты, предназначенные для охвата испытуемого образца 1 в заданных его сечениях и выполненные в виде соосно установленных колец 2 - 6, зубчатые колеса 7 - 11, посаженные на соответствующие кольца 2 - 6, шестерни 12 - 16, находящиеся в зацеплении с соответствую- шими зубчатыми колесами 7 - 11, два вала 17 и 18, на которых размещены шестерни 12 - 16, основание 19, установленные на основании 19 соответственно с возможностью перемещения в направлении осей 17 и 18 и неподвижно две траверсы 20 и 21, удерживающие соответственно крайние зубчатые колеса 7 и 11, которые связаны с другими колесами 8 - 10 с возможностью независимого вращательного движения, два пальца 22 и 23, установленные соответственно на траверсах 20 и 21, и два механизма возвратно- вращательного движения зубчатых колес 7 - 11, выполненные в виде червячных пар и шестерен 24 и 25, установленных на соответствующих червяках 26 и 27, причем колеса 28 и 29 червячных пар посажены на соответствующие валы 17 и 18.Шестерня 25 одного из механизмов жестко связана с соответствующим червяком 27, который закреплен на траверсе 21 с возможностью осевого и вращательного перемещений. Шестерня 24 другого механизма установлена на червяке 26 с возможностью вращательного движения, а червяк 26 закреплен на траверсе 20 с возможностью осевого перемещения. На боковых поверхностях шестерен 24 и 25 выполнены винтовые пазы 30 и 31 и кольцевые канавки 32 и 33, предназначенные для взаимодействия с соответствующими пальцами 22 и 23.Установка содержит также привод 34, коническую 35 и цилиндрические 36 и 37 зубчатые передачи, связывающие привод 34 с шестернями 24 и 25 механизмов возвратно-вращательного движения зубчатых колес 7 - 11, муфту 38 и винт 39, связывающие привод 34 с траверсой 20.Установка работает следующим образом.На образец 1 в заданных его сечениях устанавливают кольца 2 - 6 и жестко соединяют их с поверхностью образца 1, На эти кольца 2 - 6 сажают зубчатые колеса 7- - 11 так, что их относительное вращение запрещено. При этом крайнее колесо 7 скольцевой канавкой соединяют с кольцевымвыступом 40 на траверсе 20, а крайнее колесо 11 кольцевым выступом 41 соединяют с5соответствующей канавкой на траверсе 21.Промежуточные колеса 8 - 10 также соединяют с крайними. Сборку колес на образцеосуществляют, когда траверса 20 отведенана максимальное расстояние от траверсы 21.Включают привод 34, который с помощью10 винта 39 перемещает в направлении осейвалов 17 и 19 в траверсу 20 до соединениязубчатых колес 7 - 11 с шестернями 12 - 16.Привод 34 с помощью зубчатых передач35 - 37 соединяют с механизмами возвратно 5вращательного движения колес 7 - 11 и спомощью взаимодействия пальцев 22 и 23с винтовыми пазами 30 и 31 или кольцевымиканавками 32 и 33 задают различные режимынагружения испытуемого образца.Если соединяют пальцы 22 и 23 соответ 2 о ственно с канавками 32 и 33, то при включении привода 34 происходит вращение только червяка 27 и соответственно колеса 29,вала 18, шестерен 15 и 16 и колес 10 и 11.При этом на участке между кольцами 5 и 6образец 1 закручивается с возрастающей25деформациеи. Если палец 23 соединяют свинтовым пазом 31, а палец 22, как и прежде, соединен с канавкой 32, то на постоянное закручивание образца 1 на участкемежду кольцами 5 и 6 накладывается переменная составляющая закручивания этогоучастка, обусловленная повторяющимсяосевым перемещением червяка 27. При этомобеспечивается переменная возрастающаядеформация.Если палец 22 соединяют с пазом 30, ау палец 23, как и прежде, соединен с пазом31, то при врашении шестерни 24 червяк 26совершает возвратно-поступательное движение с заданной амплитудой, а колесо 28 свалом 17, шестернями 12 - 14 и колесами407 - 9 - возвратно-вращательные движения.При этом участки образца 1 между кольцами 2 - 4 закручиваются с различными, нопостоянными максимальными знакопеременными деформациями. А на участке между кольцами 4 и 5 происходит наложениедеформаций закручивания образца при вращении колес 9 и 10.Если палец 23 соединяют с канавкой 33,а палец 22 с пазом 30, то переменную деформацию закручивания испытывают участкиобразца 1 между кольцами 2 - 4, . Возрастаюо щую деформацию закручивания испытываетучасток образца 1 между кольцами 5 и 6.А участокобразца 1 между кольцами 4 и 5испытывает наложение нагрузок от различного вращения колес 9 и 10,Заданное число участков образца 1 ивеличины ступеней деформаций междуучастками обеспечивают выбором и установкой на образец 1 соответствующего числа1265531 Формула изобретения Составитель Ю. ВиноградовТехред И. Верес Корректор М. ПожоТираж 778 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий1 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор В. ИвановаЗаказ 5650/34 колец и соотношениями между диаметрами зубчатых колес, посаженных на кольца, и диаметрами соединенных с ними шестерен.Амплитуды переменных деформаций образца обеспечиваются выбором наклона пазов 30 и 31. Установка для испытания стержневых образцов материалов на кручение, содержа щая захваты, предназначенные для охвата испытуемого образца в разных его сечениях и выполненные в виде соосно установленных колец, зубчатые колеса, посаженные на соответствующие кольца, шестерни, находящиеся в зацеплении с соответствующими зубчатыми колесами, и два вала, на которых размещены шестерни, с приводом их вращения, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения ступенчатого нагружения образца вдоль его оси переменными крутящими моментами с постоянной максимальной и возрастающей деформациями образца, она снабжена двумя траверсами, установленными на каждой из них пальцами и двумя механизмами возвратно-вращательного движения зубчатых колес, каждый из которых выполнен в виде червячной пары и шестерни, установленной на червяке, колеса червячных пар соединены соответствующими валами, шестерня одного из механизмов жестко связана с соответствующим червяком, который имеет возможность осевого и вращательного перемещений, червяк другого механизма имеет возможность осевого перемещения, а на боковой поверхности шестерен обоих механизмов выполнены винтовой паз и кОльцевая канавка, предназначенные для взаимодействия с соответствующими пальцами.