Установка для испытания стержневых образцов материалов на кручение

(46 (71 41 довательники и учно-исслой геоме ский маркш(56)У 126 8.8)идетельст01 И 3/22 СССР 985. СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СТЕРЖНЕВЫХ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ НА КРУЧЕНИЕ(57) Изобретение относится к испытательной технике и предназначено дляисследования деформационно-прочностных свойств различных материалов прикомбинированном нагружении. Цельизобретения - расширение функциональных возможностей путем ступенчатогонагружения образца вдоль его оси переменными крутящими моментами и пропорциональными им осевыми нагрузками.Установка содержит основание 1, захваты 2 в виде соосно расположенныхколец для охвата образца, механизмвзаимного поворота захватов 2. Механизм взаимного поворота с приводом вращения выполнен в виде набора цилиндрических кулачков (К) 4 с профильными пазами 5, установленных на основании 1 с возможностью вращения и осевого перемещения, толкателей (Т) 8 с роликами 9, расположенными в пазах 5, и силовых пружин 10 и 11, соединенных с Т 8. Один из захватов 2 связан с приводом 12 вращения, а остальные захваты 2 закреплены в осевых отверстиях 6 К 4. Приводом 12 приводится во вращение захват 2 с образцом 3 и вращаются соединенные с ним К 4. При вращении К 4 ролики 9 перекрываются по профильным пазам 5 и перемещают Т 8. Пружины 10 и 11 оказывают сопротивление перемещению Т 8. В результате на К 4 возникают усилия, одно из которых направлено ( на образец 3, а другое создает сопротивление вращению К 4, являющееся закручивающим усилием для образца 3. дфоп Профиль паза 5 К 4 задает характер нагружения образца. При разнопрофильных К 4 получают разнохарактерное нагружение образца 3. 1 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для исследования деформационно-прочностных свойств различных материалов при комбинированном нагружении.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей путемступенчатого нагружения образца вдольего оси переменными крутящими моментами и пропорциональными им осевыминагрузками,На чертеже показана схема установъки для испытания стержневых образцовматериалов на кручение.Установка содержит основаниезахваты 2 в виде соосно установленных колец для охвата стержневого образца 3 в разных его сечениях и механизм взаимного поворота захватов,выполненный в виде набора цилиндрических кулачков 4 с профильными пазами 5 на поверхности и осевыми отверстиями 6, установленных в направляющих 7 основанияс возможностьювращения и осевого перемещения толкателей 8 с роликами 9, размещеннымив пазах 5 кулачков 4, силовых пружин1 О и 11, соединенных с толкателями8, и привода 12 вращения. При этомодин из захватов 2 кинематически связан с приводом 12 вращения, а остальные захваты 2 по числу кулачков 4закреплены в осевых отверстиях 6 кулачков 4.Установка содержит также винт13, упоры 14, зафиксированные на винте 13 гайками 15 и служащие для изменения усилия поджатия силовых пружин10 и 11. На поверхности кулачков 4на резьбах установлены гайки 16 дляограничения при необходимости осевого перемещения захватов 2. Кинематическая связь одного из захватов 2 сприводом 12 вращения осуществляетсяпосредством шестерни 17, в осевомотверстии которой закреплен этотзахват 2,Установка работает следующим образом.Включают привод 12 и вращениемшестерни 17 и закрепленного в нейзахвата 2 приводят во вращение образец 3, При вращении образца 3 вместе с ним вращаются закрепленные нанем остальные захваты 2 и соединенные с ними цилиндрические кулачки 4,При вращении кулачков 4 ролики 9 перекатываются по профильным пазам5 кулачков 4 и перемещают толкатели8. Силовые пружины 1 О и 11 оказывают сопротивление перемещению толкателей 8, в результате чего на кулачках 4 возникают усилия, одно изкоторых направлено вдоль оси вращения кулачка 4 и создает на испытуемом образце 3 осевое усилие, другоенаправлено против вращения кулачка4 и создает сопротивление вращению,являющееся закручивающим усилиемдля образца 3, Наибольшее крутящееусилие создается в сечениях образца3, расположенных на участке от захвата 2, закрепленного на шестерне 17до ближайшего к нему кулачка 4, Помере удаления от ведущего захвата 2крутящее усилие на образце 3 ступенчато понижается. Соотношение усилийна участках, обслуживаемых кулачками 4, зависит от наклона паза 5 кулачка к образующей на поверхностикулачка: чем меньше угол наклона,тем меньше отношение осевой нагрузкик крутящей. Величины усилий, создаваемые на образце 3, регулируютсяподжатием силовых пружин 10 и 11 с помощью гаек 15, перемещающих упоры 14.Для испытания образца 3 в режиме нагружения только крутящими нагрузками ограничительные гайки 16 перемещают по поверхности кулачков 4 до касания ими направляющих 7. Тогда при вращении образца 3 кулачки 4 вращаются вместе с ним, но не имея осевого перемещения, создают на закрепленных в них захватах 2 пульсирующее сопротивление вращению, которое и определяет пульсирующую крутящую нагрузку на образце 3. Величины нагрузки регулируются поджатием пружин 10 и 11.Б зависимости от задач испытаний ведущий захват 2, соединенный с приводом 12 вращения, может размещатьсяна торце образца 3 или в центральнойчасти по длине образца. Во второмслучае получают нагрузку, ступенчато изменяющуюся от центра к торцам образца 3. Количество кулачков 4 такжеопределяется задачами испытаний. Углы наклона паза 5 кулачка 4 к образующей на поверхности цилиндра сосотавляют 5-45 . Профиль паза 5 кулачка 4 задает характер нагружения образца 3. При разнопрофильных кулач1 ОФормула изобретения Установка для испытания стержневых образцов материалов на кручение, содержащая основание, захваты в виде соосно расположенных колец для охвата образца и механизм взаимного поворота захватов, включающий привод вращения, о т л и ч а ю щ а я с я Составитель В,Тальвойш Редактор Л.Гратилло Техред М.Ходанич Корректор М.ШарошиЗаказ 5276/42 Тираж 776 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 1 И, Раушская наб., д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 13 ках 4 получают разнохарактерное нагружение образца 3 по участкам.Использование предлагаемого изобретения обеспечивает неравномерное ступенчатое деформирование образца по его длине при пропорционально изменяющихся осевой и крутящей нагрузках. 50543атем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем ступенчатого нагружения образца вдоль его 5оси переменными крутящими моментамии пропорциональными им осевыми нагрузками, механизм взаимного поворотазахватов выполнен в виде набора цилиндрических кулачков с профильнымипазами на поверхности и осевыми отверстиями, установленных на основании с возможностью вращения и осевого перемещения, толкателей с роликами, расположенными в пазах кулачков 1 Ь и силовых пружин, соединенных с толкателями, при этом один из захватовсвязан с приводом вращения, а остальные захваты закреплены в осевых отчерстиях кулачков.