Установка для испытания образцов материалов при сложном напряженном состоянии

(71) Ухтинский индустриальный институт (72) И.Н. Андронов, В,П, Власов, Ю.Б, Каку, лия и Н,В. Чащин(56) Авторское свидетельство СССР М 363016, кл, 0 01 й 3/36, 1969,(54)УСТАНОВКАДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ ПРИ СЛОЖНОМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ(57) Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов материалов при сложном напряженном состоянии, Цель изобретения - повышение точности испытания путем исключения погрешностей от момента сил трения в устройстве нагружения осевым усилием при одновременном нагружении образца крутящим моментом. Установка содержит опоры 2 - 4, закрепленные на основании 1, Образец 6 устанавливают в пассивный захват 5, закрепленный неподвижно на опоре 2, и в активный захват, закрепленный на конце подвижного вала 7, установленного в опорах 3 и 4. На подвижном валу 7 закреплен с помощью шпонки шкив 10 с подвешенным к нему грузом 13. К подвижному валу 7 прикреплена рама 14, которая соединена со второй рамой 15 через установленную между ними шаровую опору 16. На оси 17 двух опор 18, прикрепленны к основанию 1, установлен двуплечий рычаг 19, который малым плечом взаимодействует через сферическую опору 20 с рамой 14. К шкиву 24 подвешен груз 26. Шкив 24 закреплен неподвижно на оси 23, опирающейся на а две опоры 22, закрепленные на основании 1. К оси 23 прикрепляется гибкая тяга 27, которая соединяется с рамой 15 или с большим плечом рычага 19, Устанавливая грузы 13 и 26, создают в образце 6 соответственно Я крутящий момент и осевое усилие растяжения, если тяга 27 соединена с рамой 15, и осевое усилие сжатия, если тяга 27 соединена с рычагом 19. 1 з и. ф лы, 1 ил.Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов материалов при сложном напряженном состоянии,Цель изобретения - повышение точности испытания путем исключения погрешностей от момента сил трения в устройстве нагружения осевым усилием при одновременном нагружении образца крутящим моментом,Положительный эффект изобретения состоит в том, что повышается точность проведения испытаний образцов материалов,На чертеже представлена схема установки (вид спереди),Установка содержит основание 1, на котором закреплены неподвижная опора 2 и ей соосные опоры 3 и 4. При этом для установления соосности опор опоры 3 и 4 имеют возможность перемещения в горизонтальной плоскости, а с помощью тонких прокладок, устанавливаемых между основанием 1 и опорами 3 и 4 (на чертеже прокладки не показаны), и в вертикальной плоскости. В опоре 2 защемлен пассивный захват 5, в котором неподвижно закреплен образец 6 одним концом, а другим неподвижно закреплен в активном захвате, закрепленном на конце подвижного вала 7, установленного в опорах 3 и 4, Вал 7 окружают шарики 8, закрепленные в цилиндрических сепараторах 9, На валу 7 с помощью шпанки закреплен шкив 10, на цилиндрической поверхности которого выполнены винтовые канавки 11 для размещения в них гибкой тяги 12, одним концом соединенной со шкивом и с прикладываемым грузом 13 на другом. При этом тяга с грузом 13 может располагаться как с одной стороны шкива 10, так и с другой, нагружая образец 6 крутящим моментом как в одном направлении, так и в другом.К подвижному валу 7 прикреплена рама 14, имеющая возможность вращения относительно вала 7 и которая соединена со второй рамой 15 через установленную между ними шаровую опору 16, На оси 17 двух опор 18, прикрепленных к основанию 1, установлен двуплечий рычаг 19, через который свободно проходит стержень рамы 15. Рычаг 19 малым плечом взаимодействует через сферическую опору 20 с рамой 14. На конце малого плеча рычага 19 закреплена вилка 21, предотвращающая поворот рамы 15 под действием собственного веса, и в пазу которой расположена одна из перемычек рамы 15,На основании 1 закреплены неподвижные опоры 22, на которых установлена ось 23 шкива 24, к которому прикреплена гибкая тяга 25 с грузом 26, К оси 23 прикрепленагибкая тяга 27, при соединении которой срамой 15 образец нагружается осевым усилием растяжения, а при соединении с боль 5 шим плечом рычага 19 образец 6нагружается осевым усилием сжатия. Дляиспытания образца 6 при повышенной температуре служит съемная электропечь 28,которая состоит из двух разъемных частей,10 при этом нижняя часть опирается на основание 1.Установка работает следующим образом,Устанавливают образец 6 в пассивный15 захват 5 и в активный захват, закрепленныйна конце подвижного вала 7. Перемещением опор 3 и 4 в горизонтальной плоскости ис помощью тонких прокладок в вертикальной плоскости добиваются соосности опор20 2-4 и образца 6, после чего опоры 3 и 4соединяют неподвижно с основанием 1.Для обеспечения совместного крученияс растяжением образца 6 тягу 27 соединяютс рамой 15 и между рамами 15 и 14 устанав 25 ливают шаровую опору 16, а сферическуюопору 20 снимают, Устанавливают грузы 13и 26, Груз 13 создает в образце 6 крутящиймомент, а груз 26 - осевое усилие растяжения. Шаровая опора 16 контактирует с рама 30 ми 14 и 15 по малым площадкам и поэтомуплечи сил трения весьма малы и момент силтрения близок к нулю. По завершении опытагрузы 13 и 26 снимают.Для обеспечения совместного кручения35 с сжатием образца 6 тягу 27 соединяют сбольшим плечом рычага 19 и между рамой14 и малым плечом рычага 19 устанавливаютсферическую опору 20, а опору 16 снимаюти устанавливают грузы 13 и 26, которые со 40 здают в образце 6 соответственно крутящиймомент и осевое усилие сжатия.Установка обеспечивает также испытание образца 6 только на кручение илитолькона растяжение или только на сжатие. Для45 этого устанавливают соответственно толькогруз 13 или только груз 26, а тяга соединяется соответственно с рамой 15 или с рычагом19.При испытании образца 6 при повышен 50 ной температуре устанавливают электропечь 28, в которой размещают образец 6.Величина максимального угла закручивания образца 6 при действии осевого усилия и крутящего момента ограничена55 воэможностью поворота рамы 14 относительно рамы 15.Установка предназначена для испытания образцов различных материалов, а также и для определения физико-механических1809356 характеристик материалов с эффектом памяти формы. Формула изобретения Составитель В.ВласовТехред М,Моргентал Корректор ЛЛилипенко Редактор Заказ 1282 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 1. Установка для испытания образцов материалов при сложном напряженном состоянии, содержащая основание, закрепленный на нем пассивный захват образца, установленный на основании вал с закрепленным на его конце активным захватом, связанный с валом двуплечий рычаг и связанные с последним устройство нагружения крутящим моментом и устройство нагружения осевым усилием, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности испытания путем исключения погрешностей от момента сил трения в устройстве нагружения осевым усилием при одновременном нагружении образца крутящим моментом, она снабжена вилкой, закрепленной на конце малого плеча рычага, который выполнен разноплечим, ось двуплечего рычага закреплена на основании, устройство нагружения осевым усилием выполнено в виде двух прямоугольных рам, одна из которых закреплена на свободном конце вала, охватывает другую раму с возможностью взаи.модействия одной иэ своих перемычек с одной из перемычек второй рамы через шаровую опору и установлена с возможно стью контактирования с двуплечим рычагомчерез другую сферическую опору, а вторая перемычка второй рамы расположена в пазу вилки, шкива, груза, подвешенного на гибкой тяге, перекинутой через шкив, и допол нительной гибкой тяги, соединенной однимконцом с осью шкива, а другим - либо со второй перемычкой второй рамы, либо с большим плечом двуплечего рычага, а устройство нагружения крутящим моментом 15 выполнено в виде шкива с винтовыми канавками на его ободе, жестко закрепленного на валу, и груза, подвешенного на гибкой тяге, размещенной в винтовых канавках шкива,20 2, Установка по и. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения испытаний для определения физико-механических характеристик материалов с эф фектом памяти формы, она снабженаэлектропечью, предназначенной для размещения в ней образца