Установка для испытания стержневого образца материала на кручение

(51)5 6 01 й 3(34 ЛЩ(; фЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРЬ 1619124, кл, 6 01 (Ч 3/34, 1987.(54) УСТАН 08 КАДЛЯ ИСПЫТАНИЯСТЕРЖНЕВОГО ОБРАЗЦА МАТЕРИАЛАНА КРУЧЕНИЕ(57) Изобретение относится к испытательной технике, к установкам для испытанияобразцов материалов на прочность. Цельюизобретения является расширение функциональных возможностей путем определения энергии упругого восстановления участков образца на разных стадиях деформирования, Установка содержит основание 1 с захватами 2 для образца 3, механизм взаимного поворота захватов в виде зубчатых колес 4, реек 5 и нагружателей 6, выполненных в виде якорей с парами электромагнитов 11, 12. Инерционные грузы 7 установлены в направляющих 8 и связаны с рейками 5, толкателями 17, 18, Закручивание участков образца производят путем включения электромагнита 11 на одном нагружателе и электромагнита 12 на другом, а работу упругого восстановления определяют по перемещению груза 7 при разгрузке соответствующего участка, 1 ил.20 30 35 40 Изобретение от асится к испытательной технике, к установкам для испытания образцов материалов на прочность,Целью изобрстения являегся расширение функциональнь:возможностей путем Определения энерпи упругого восстановления участков образца на разных стадиях деформиравзния,На чертеже п 1;5 едставлена схема установки, общий видУстановка содержит основание 1, соасные захваты 2 для образца 3 в виде втулок, ряд прямозубчатцх колес 4 с осевыми отверстиями для уста 55 овки в них соответствун)щих захватав 2, набор параллельных реек 5, каждая из котсрых взаелмодействует с соответствующим колесам 4, и механизм б перемещения реек 5,Установка с 5 Гз,гженз инерционными грузами 7, направляащими 8, а которых установлены соатвсггс твую 5 гцие Г 1.узы с 5 зозможностыо перемес.:ее 5 ия в плоскости колес 4, тягами 9, соедиепношими грузы 7 с соответству 5 ощими рейн,-:ми 5, и регистраторами 10 перемещения грузов 7 в нзправлянзщих 8. Каждый механизи перемещения реек 5 выполнен в виде 5 кс 5 ря б, закрепленного на этой рейке, пары электромагнитов 11, 12, закрепленных на Основании 1 и взаимодействующих с торцамл якоря б, и блска 13 управления переклкгчением электромагнитов.Положение электрое 1 згнитз "12 регулируется винтом 14. Гс ризонтзльнае пагажение нзправляюп,их 8,стзнзвливают по уровням Сне показа,-ь 5), з перемещен 5 ля регистраторов 10 огседегяются по линейке 15, ОсЕвое нагрух ение образца вь 5 поль 5 яется нагружателем 1 б Талкатели 17, 18 установлены на концах Гяг 9Втулки захвзтс 5 е 2 ус зновлены в Отверстиях зубчатых кале. 4 с зозможнас гью Осевого смесцения, н второе возникает при скручивании учэс") кс)в Обаззцз и Г 5 с 5 И Осевом нагружении, Для згс го втулки 2 с нару;хной поверхности елме 5 от продольные г 5 ззь для канавок нз внутрен,ей поверхности отверстий в колесах 4, Л 5 чейка 15 и регистратор 10 представляют ссбай датчик линейнь 5 х перемещений для опрвдел ния перемещения груза вдоль направляющей, Грузы 7 име 5 от вазмОжнасть смещаться Относительна тяГ 9 после выхода из ка 5 ггзкГз с талкзтелем 17 или 18 по инерции,Установка раба"зет следующим образом.Для испытаний 55 ри цлклическом ззкру. чивании участков сбэазьз 3 поочередно переключают электромагниты 11, 12 от слака 13 управления, При ере слючении магни 1 ов якоря б поочередно притягиваются магнитами 11 и 12 и перемещают рейки 5 во встречных направлениях, Рейки 5 закручива 5 от колеса 4 с захватами 2 и циклически закручивают участки образца 3, Инерционные грузы 7 при этом располагаются в центральной части направля 5 ощих между толкателями 17, 18. При необходимости образец нагружают осевым усилием посредством винтового нагружателя 16,По истечении заданного числа циклов нагружения определяют работу упругой деформации участков образца, для чего якорь б одного из механизмов соединяют с магнитом 11, якорь соседнего механизма соединяют с магнитом 12, инерционный груз на первом механизме подводят к толкателю 17 и обесточивают магнит 11 этога мсханизма,Происходит упругое восстановление крутящей деформации данного участка, ат чего поворачивается колесо 4, перемещается рейка 5, тяга 9 перемещает инерционный груз на расстояние, пропорциональное энергии, высвобождаемой участком образца при восстановлении, Полажение груза фиксируется регистратором 10, а путь перемещения груза определяется по линейке 15. Аналогичным образом закручивают второй и последующие участки образца и по пути перемещения инерционных грузов в момент восстановления деформации кручения определяют энергию упругого восстановления саответству 5 ощих участков. Испытания проводят при закручивании участков в Обоих направлениях, для чего грузы перемеща 5 ат в обратных направлениях посредством толкателей 18 при обратном переключении электромагнитов на участках, Регистраторы фиксиру 5 от путь Грузов во времени, что при обрабогке позволяет сравнивать не только величины работ, но и интенсивность оеализзции энергии упругого восстановления час 1 ков ооаззцз,:Затем продолжз 5 ОТ циклическос дефармиросание участков образца по прежней прОГрзмме и после зз".,знноГО числа ци "Оз вновь определяют работу упругого восстановления крутящей деформации описанным образцом, Па изменению величины работы на участках определяют изменение соотношения между упругой и неупругой работами деформиравания с ростом числа циклов нзгружения, Общая работа при каждом цикле нагружения остается неизменной при неизменных пределах закручивания образца,при неизменнь 5 х перемещениях якорей 6), поэтому работа неупругой дефср: ацли определяется кзк разность между обецей и упругой ааботами, Пределы дефармиравания задаются перемещениями электро1682876 Составитель Б.Гуков Техред М.Моргентал Корректор С,Шевкун Редактор А,Мотыль Заказ 3407 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж,.Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 магнитов 12 с помощью винтов 14, уровень и знак осевой нагрузки - нагружателем 16.Предлагаемая установка позволяет определять изменение энергии упругой деформации участков образца по мере 5 возрастания числа циклов нагружения, что расширяет число определяемых при испытаниях физико-механических характеристик материалов, изменяющихся с ростом числа усталостных нагружений. 10Формула изобретенияУстановка для испытания стержневого образца материала на кручениесодержащая основание, ряд:прямозубых, соосных колес с осевыми отверстиями, захваты 15 для образца, установленные в отверстиях соответствующих колес с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль их оси, набор параллельных реек, каждая из которых взаимодействует с соот Ъветствующим колесом, и механизмы перемещения реек, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения энергии упругого восстановления участков образца на разных стадиях деформирования, установка снабжена инерционными грузами по числу колес, направляющими, в которых установлены соответствующие грузы с возможностью перемещения в плоскости вращения колес, тягами, соединяющими грузы с соответствующими рейками, и регистраторамд перемещения грузов, а каждый из механизмов перемещения реек выполнен в виде якоря, закрепленного на соответствующей рейке, пары электромагнитов, закрепленных на основании и предназначенных для поочередного взаимодействия с торцами якоря, и блока управления переключением электромагнитов,