Установка для механических испытаний материалов

(54) УСТАНОВКАПЫТАНИИ МАТЕРИАЛ ХАН СКИХ ИСспыт и к испытабретения озможнос аний в реня и цикли- крутящей фМ ОСУД 4 РСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС делАм изОБРетений и ОткРы(7 1) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики имаркшейдерского дела .(56) Авторское свидетельство СССРУ 12183 13, 1985. Я 0139244(57) Изобретение относится тельной технике, в частнос ниям на прочность. Цель из расширение функциональных тей путем обеспечения испы жиме постепенного нарастан ческого изменения осевой и1392442 нагрузок. Образец крепится в активном2 и пассивном 3 захватах. С активнымзахватом связан нагружатель 4, а спассивным - шток 17 гидроцилиндра 11С нагружателем связаны кулачки 5 и Ь,развернутые определенным образом.Гидроцилиндр имеет две полости большего и меньшего диаметров. В полостибольшего диаметра установлены двапоршня 14 и 15, застопоренных от вращения. Кулачки 5 и 6 взаимодействуютс гидропульсаторами 7 и 8, которыесвязаны каналами с полостями гидроцилиндра 11. На каналах установленывентили 19 20 21. Открывают венти 1Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на прочность,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспе.чения испытаний в режиме постепенногонарастания и циклического измененияосевой и крутящей нагрузок,На чертеже представлена схема предлагаемой установки. 1 ОУстановка содержит корпус 1, установленные на нем активный 2 и пассивный 3 захваты, соосный им нагружатель4,кулачки 5 и 6, связанные с нагружателем, и два гидропульсатора 7 и 8, 15взаимодействующие с кулачками 5 и 6соответственно. На нагружателе 4 закреплена шестерня 9, связанная с приводом 10 посредством цепной передачи.Кулачки 5 и 6 жестко связаны с шестерней 9, Нагружатель 4 выполнен ввиде винта с возможностью вращения иосевого перемещения и соединен сактивным захватом 2. Установка содержит также гидроцилиндр 11, имеющий 25две сообщенные полости 12 и 13 разных диаметров, В полости 12 большегодиаметра размещены два последовательно установленных поршня 14 и 15.Поршни зафиксированы от вращения при помощи стяжек 16. Через центральные отверстия поршней проходит шток 17,связанный с пассивным захватом 3. Наштоке 17 закреплена упорная шайба 18,ли 19 и 21. При движении нагружателя4 шток 17 вдвигается в полость 13гидроцилиндра. Это создает нарастающую осевую нагрузку. Крутящая нагрузка создается путем сопротивления вращению штока 17 при прижатии поршня купорной шайбе 18. Кулачки 5 и 6, взаимодействуя с гидропульсаторами 7 и8, создают в полостях 13 и 12 пульсирующее изменение давления, что ведетк возникновению циклически изменяющейся осевой и крутящей нагрузок наобразце. Меняя количество открытыхи закрытых вентилей 19, 20, 21, меняют режимы нагружения образца, 1 ил. 2расположенная между поршнями 14 и 15. Полость 13 гидроцилиндра 11 сообщена с гидропульсатором 7, а полость 12 с гидропульсатором 8 посредством двух каналов, расположенных по разные стороны .от поршней. На каналах, связывающих полости гидроцилиндра 11 с гидропульсаторами 7 и 8, установленывентили 19-21, которые служат для выбора режима работы установки.Установка работает следующим образом.Для работы в режиме постепенно нарастающих осевой и крутящей нагрузок открывают вентили 19 и 21, а вентиль 20 оставляют закрытым, Включают привод 10 и вращают нагружатель 4 вместе с захватами 2 и 3 и штоком 17. Нагружатель 4 вместе с образцом совершает вращение и осевое перемещение в направлении гидроцилиндра 11. От осевого перемещения шток 17 вдвигается в полость 13, давление в которой при этом повышается. Это создает плавно нарастающую осевую нагрузку на образце. От вращения штока 17 и его осевого перемещения в замкнутой полости 12 также возникает давление жидкости, поджимающее поршень 15 к упорной шайбе 18, Возникает сопротивление вращению штока, которое посредством захвата 3 преобразуется в крутящую нагрузку на образце. По мере осевого перемещения штока 17 сила трения меж2442 При закрытом вентиле 21 испытания идут без циклически меняющейся осевой нагрузки, а при закрытых вентилях 19 и 20 - без циклически меняющейся крутящей нагрузки,Составитель В. ЛазареваТехред И.Верес Корректор А. Зимокосов Редактор А. Лежнина Заказ 1885/47 Тираж 847 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 Производственно"полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 139ду поршнем 15 и шайбой 18 возрастает,что приводит к плавному повышениюкрутящей нагрузки на образце.Одновременно шестерня 9 передаетвращение кулачкам 5 и 6, взаимодействующим с гидропульсаторами 7 и 8 соответственно, При этом гидропульсатор 7 периодически повышает давлениев полости 12, что приводит к появлению пульсирующих осевых нагрузок на образце. Гидропульсатор 8 также циклически повьппает давление в полости 12над поршнями, в результате чего поршень 14 циклически повьппает силу трения вращения между ним и шайбой. Происходит циклическое нагружение образца крутящей нагрузкой. В целомобразец нагружается плавно нарастающими и циклическими осевой и крутящей нагрузками,Для нагружения образца плавно нарастающей и циклически меняющейсяосевой нагрузкой с циклически меняющейся крутящей нагрузкой без плавнонарастающей крутящей нагрузки открывают все вентили 19-21, Создание двухосевых нагрузок происходит аналогично описанному вьппе, а крутящая нагрузка при этом не возникает, поскольку при осевом перемещении поршня жидкость из подпоршневой части полости12 переходит в надпоршневую ее частьбеэ изменения давления. Гидропульсатор 8 периодически повьппает давлениев частях полости 12Поршни 14 и 15поджимаются к шайбе 18 и периодически тормозят вращение штока 17, создавая циклическую крутящую нагрузку наобразце,Если в большей полости гидроцилиндра создано предварительное давле"ние, то испытания проходят при постоянном крутящем и циклически меняющемся усилии. Сдвиг по фазе возникновения циклически меняющихся осевой и крутящей 10 нагрузок и соотношения их частот определяются взаимным разворотом кулачков. формула и э о б р е т е н и я15 Установка для механических испытаний материалов, содержащая корпус,установленные на нем активный и пассивный захваты и соосный им нагружа 20 тель с кулачком, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей путемобеспечения испытаний в режиме постепенного нарастания и циклического изменения осевой и крутящей нагрузок,она снабжена вторым связанным с нагружателем кулачком, соосным первому,двумя гидропульсаторами, взаимодействующими с соответствующими кулачками,30 и гидроцилиндром, имеющим две сообщенные полости разных диаметров, размещенные в полости большего диаметрадва последовательно установленных изафиксированных от вращения поршня35 с центральными Осевыми Отверстиями.проходящий через эти отверстия и связанный с пассивным захватом шток изакрепленную на нем упорную шайбу,расположенную между поршнямм, полос 40 ти гидроцилиндра сообщены с соответствующими гидропульсаторами, при этомполость большего диаметра сообщена сгидропульсатором посредством двух каналов, расположенных по разные сторо 4 В ны От поршней,