Центробежная установка для испытаний образцов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН д 4 С 01 И 3/08 БРЕТЕНИ ИСАНИ ТОРСКОМУ ИДЕТЕЛЬСТВ ц ла бе ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(71) Всесоюзный ордена ТрудовогоКрасного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела(56) Авторское свидетельство СССРМ 1226126,кл.( 01 И 3/08, 11,04.85.(54) ЦЕНТРОБЕЖНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИС -ПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ(57) Изобретение относится к испытательной технике и позволяет испыты -вать образцы на прочность при растяжении (сжатии) с изгибом, Цель изобретения - расширение функциональныхвозможностей путем обеспечения испытаний на растяжение или сжатие сизгибом с изменением в процессе нагружения соотношения между изгибающим моментом и осевой силой. Установка содержит установленный в корпусе полый вал с приводом его вращения. На валу размещены каретки с ограничителями их перемещения и шарнирными четырехзвенниками со съемнымидиагональными элементами, установ,801270631 ленными на каретках. Смежные звенья четырехзвенников соединены соответственно с захватами образца и грузами. В полом валу размещена винтовая пара, гайка которой связана с валом, а ходовой винт одним концом связан с третьим захватом для изгиба образа, а другим размещен во втулке, контактирующей с фрикционными колодками тормозного механизма. При вращении вала центробежные силы грузов вызывают растяжение образца при наличии диагональных элементов в четырехзвенниках и свободном перемещении кареток. Если же диагональные элементы удалены, а каретки застопорены ограничителями, то при вращении ваобразец сжимается за счет центрожных сил грузов. При торможении ходового вийта возникающая разность в угловых скоростях его и гайки приводит к осевому перемещению винта, которое через третий захват передается образцу в виде поперечной силы и вызывает его изгиб. Путем изменения скорости вращения вала и тормозного усилия в процессе испытания достигают изменения соотношения между осевой силой и изгибающим моментом.1 з,п. ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к испытательной технике,а именно к установкам для испытания образцов на прочность при растяжении с изгибом, имеющим центробежный нагружающий механизм.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний на растяжение или сжатие с изгибом с изменением в процессе нагружения соотношения между изгибающим моментом и осевой силой.На чертеже изображена схема предлагаемой установки.Установка содержит корпус 1 установленный в нем вертикальный полый вал 2 с приводом 3 его вращения, установленные на валу 2 две каретки 4 с ограничителями 5 их радиальных перемещений, два шарнирных четырехзвенника 6 со съемными диагональными элементами 7, установленными на каретках 4, два захвата 8 образца 9 и два груза 10, причем захваты 8 и гру. зы 10 связаны со смежными звеньями четырехзвенников 6.Кроме того, установка содержит втулку 11, размещенную в корпусе 1, тормозной механизм, вкюрочающий гидравлический привод 12, силовые цилиндры 13 и фрикционные колодки 14, закрепленные на корпусе и взаимодействующие с втулкой 11, третий захват 15 для изгиба образца 9, размещенный с возможностью осевого перемещения в полости вала 2 и включающий пружину 16 и призму 17, винтовую пару, гайка 18 которой закреплена в полости вала 2, а ходовой винт 19 размещен в той же полости так, что один его конец упирается в третий захват 15, а другой размещен во втулке 11, причем при упоре винта 19 в захват 15 он подпружинен пружиной 20. Установка работает следующим образом.Для испытаний образца 9 на растяжение с изгибом шарнирные четырехзвенники 6 фиксируют установкой диагонального элемента 7. Ограничители 5 устанавливают в положение, не препятствующее радиальному перемещению кареток 4. Включают привод 3, кото" рый приводит во вращение вал 2 с каретками 4 и грузами 10, связанными с ними и с захватами 8 образца 9, Возникающие при этом центробежные 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 усилия, зависящие от величины массыгрузов 10 и скорости вращения вала2, растягивают образец 9,Вместе с валом 2 с одинаковой сним скоростью вращается винт 19. Кэтому его принуждают силы трения,возникающие в винтовой паре винт 19гайка 18, величина которых зависитот усилия подпружинивания, создаваемого пружиной 20,При достижении заданной осевойнагрузки к образцу прикладывают изгибающую нагрузку. Для этого включают гидравлический привод 12 тормозного механизма, и силовые цилиндры13 прижимают фрикционные колодки14 к втулке 11, которая связана свинтом 19. Вращение винта 19 замедляется и за счет разности скоростейвращения винта 19 и гайки 18, связанной с валом 2, винт 19 совершаетосевое перемещение и принуждает ктакому же перемещению захват 15.Призма 17 захвата 15 входит в контактс образцом 9 и изгибает его. Присиловом режиме нагружения работаетпружина 16, При деформационном режиме изгиба образца 9 пружину 16 удаляют. Изгиб образца 9 регулируетсятормозным механизмом путем изменениятормозного усилия, приходящегося навинт 19. При этом изменяется величина осевого перемещения винта 19 изахвата 15 с призмой 17.После достижения заданной величины изгиба образца торможение винта19 прекращают, Скорость его вращениясравнивается со скоростью вращениягайки 18, Осевое перемещение винта19 прекращается, а изгиб образцасохраняется. Если необходимо приэтом изменить величину осевой силына образец 9, то изменяют лишь скорость вращения вала 2, Если необхо-.димо в процессе испытания изменитьвеличину изгиба образца 9, то повторно включают тормозной механизм.Испытание продолжают до разруше,ния образца. Для испытания образца 9 на сжатие с изгибом ограничителями 5 стопорят каретки 4, запрещая их радиальные перемещения. Диагональные элементы 7 четырехзвенников 6 удаляютТогда при вращении вала 2 центробежные усилия грузов 10 вызывают повороты четырехзвенников, при которыхобразец 9 сжимается. В остальном раЗаказ 6234/44 Тираж 778 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва,Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,ул.Проектная,4 бота установки аналогична работе прииспытании образца 9 на растяжение сизгибом. Формула изобретения 1. Центробежная установка для испытаний образцов, содержащая корпус, установленный в нем вертикальный вал с приводом его вращения, два эахва та для крепления образца, связанные с валом, и нагружающий механизм, включающий пару грузов, установленных с возможностью перемещения под действием центробежных сил и связан ных посредством тяг с захватами, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с цельЮ расширения функциональных возможностей путем обеспечения испытаний на растяжение с изгибом с изме нением в процессе нагружения соотношения между изгибающим моментом и осевой силой, вал выполнен полым, а установка снабжена втулкой, размещенной в корпусе, тормозным механиз.мом, взаимодействующим с втулкой,гретьим захватом для изгиба образцаи винтовой парой, гайка которой закреплена в полости вала, а ходовойвинт размещен в той же полости иодин его конец связан с третьим захватом, а другой размещен во втулке. 2. Установка по и. 1, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюобеспечения испытаний также и на сжатие с изгибом, она снабжена установленными на валу двумя каретками с ограничителями их радиальных перемещений и двумя шарнирными четырехзвенниками со съемными диагональными элементами, причем одно иэ боковых звеньев каждого иэ четырехэвенников связано с соответствующей тягой, про-. тивоположно закреплено на соответствующей каретке, а одно из смежных с ними звеньев связано с соответству