Машина для длительных статических испытаний

1 . к .ф . кВуфОП ИСИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 04.01.79 (21) 2708518/25-28с присоединением заявки Мо(51)М, К С 01 Б 3/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторыизобретения В.Н.КиселевскийС.С,Тищенко и В.К.Лукашев Институт проблем прочности АН Украинской ССР(54) МАМИНА ДЛЯ ДЛИТЕЛЬНЫХ СТАТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИИИзобретение относится к механическим испытаниям материалов и можетиспользоваться для проведения экспериментов по определению прочностныхсвойств материалов,Известно устройство для длительныхстатических испытаний материалов, содержащее станину, установленное наней нагружающее устройство устройство плавного нагружения, выполненноев виде ручного домкрата, позволяющеепосле установки грузов на рычаг нагружающего устройства вращением винта домкрата плавно нагрузить образецЯ,15Недостатком устройства. являетсяневозможность получения постояннойскорости плавного приложения нагрузки, так как опускание винта домкратапроизводится вручную, поэтому в каждом случае нагружение образца происходит с различной скоростью, что сказывается на результатах испытаний материалов,25Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является машина для длительных статических испытаний, содержащая станину, установленное на ней рычажное нагружающее устройство, шарнирно связанное с тягой, размещенной в шариковых направляющих, неподвижный и подвижный захваты, последний из которых связан с тягой, и устройство плавного нагружения 2 1.Недостатком машины является то, что она не позволяет изменять скорость нагружения от одной серии экспериментов к другой, поскольку машина снабжена электродвигателем с постоянным циклом оборотов и постоянным регулированием,Цель изобретения - расширение диапазона скоростей нагружения,Указанная цель достигается за счеттого, что устройство плавного нагружения выполнено в виде гидроцилиндрадвустороннего действия, кулисногомеханизма, кулиса которого взаимодействует с рычагом нагружающего устройства, а полэун - со штоком гидроцилиндра, и набора сменных грузов, соединенных гибкой связью со штоком гидроцилиндра,На фиг, 1 показана машина для длительных статических испытаний общийвид, на фиг, 2 - кран управления вувеличенном масштабе,11 ашцца содержит станицу 1, рычажное нагружающее устройство 2, выполненное в ниде рычага 3 и грузов 4,арретирующее устройство 5. 11 агружающее устройство 2 установлено с возможностью вращения на оси б, Оно связано такие шарнирно с тягой 7 с помо"щью кронштейна 8 с роликами ца оси 9.Тяга 7 на шариковых направляющих 10соединена шарнирно с активным захватом 11, Пассивный захват 12 соединенс активнйм захватом 11 через испытуе- (Омый Образец 13, На станине 1 установлен гидроцилиндр 14 двойного действия,кран 15 управления, соединенный трубопроводом 1.6 со штоковой полостьюгидроцнлццд 1 оа 1 10 а трубопроводом 17 15с его вцештоковой полостью. Кран 15управления состоит из резьбовой ручки18 с прокладкой 19. К корпусу 20крепится крышка 1 с уплотнением, ак резьбовой ручке 18 - лимб 22, 2 ОНа нижней крышке 23 гидроцилиндра14 закреплен флацец 24 с плунжером25 и пружиной 26, На штоке 27 между .поршнем 28 и верхней крышкой 9 установлена пружина 30, К штоку 27 крепится упор 31 и захват 32, к которому закреплен трос 33, переброшенныйчерез блок 34 с грузами 35. На оси36 установлен кулисцый механизм 37,кулиса которого 38 взаимодействуетс рычагом 3 нагружающего устройства2, а ползун 39 взаимодействует со штоком .7 гидроцилицдра 14Машина работает следующим образом,На нагружающем устройстве 2 снимают грузы 4 и с помощью арретирующего устройства 5 выставляют рычаг вгоризонтальное полоение, Затем в захватах 11 и 12 устанавливают испытываемый образец 13Нажатием на упор 31при открытом кране 15 управления 40опускают шток 27 гидроцилиндра 14 доупора поршня 28 в нижнюю крышку 23.При этом жидкость из внештоковой полости гидроцилиндра 14 перетечет во штоковую. Вследствие разности объемовштоковой и внештоковой полостей гидроцилиндра 14 плуцжер 25 при этом отжатв краейнее нижнее положение, После этого закрываем резьбовой ручкой 18 кран15 управления и рассоединяем трубопро воды 16 и 17,Затем устанавливаем грузы 4 на нагружающее устройство 2 Для плавногонагружения образца с требуемой скоростью цагружения требуется предварительно произвести тарировку лимба 22 нарезьбовой ручке 18 в зависимости отвеса съемных грузов 35.После тарировкц поворачиваем разьбовую ручку 18 с тарированным лимбом22 на определенный угол, Под действи- Оем грузов 35 от троса 33 и грузов 4шток 27 перемещается с заданной скоростью. Когда образец 13 нагружен, шток27 под действием грузов 35 перемещается до упора пружины 30 в торец верх-у 5 цей крышки 29 гидроцилиндра 14. Ползун 39 перемещается при этом в кулисе 38,Затем необходимо рассоединить трубопроводы 16 и 17 поворотом резьбовойручки 18. Таким образом, заданнаяскорость нагруиения образца будет зависеть от весов грузов 4 и 35, Поскольку соотношение плеч рычагов /величина постоянная то нагрузка нагидроцилиндр равнаО(1)де 0 - вес грузов 4;Яс вес грузов 35;р - плечи прилагаемых сил отлиносительно оси б вращенияЕсли в процессе экспериментовпотребуется изменить нагрузку на образце с помощью грузов 4 ) ), со"хранив прежнюю скорость нагружения,то следует при этом уменьшить илидобавить соответственно вес грузов35),1) на величинуай .0,Я:+ (2)В процессе деформации образца 13рычаг нагружающего устройства 2 поворачивается вокруг оси б, а ползун 39скользит по кулисе 38.При разрыве образца 13 рычаг нагружающего устройства 2 резко проворачивается вокруг оси б. Удар от опускания рычага воспринимает оставшаясяжидкость между поршнем 28 и верхнейкрышкой 9 через шток 27 и пружину 30Резьбовая ручка 18 крана 15 управленияпри этом рассоединяет трубопроводы16 и 17.Если машины снимают испытуемый образец 13, то открывают кран 15 управле-ния с помощью резьбовой ручки 18, нажатием на .упор 31 устанавливают шток27 в крайнее нижнее положение и закрывают кран 15 управления, рассоединив при этом трубопроводы 16 и 17В .захватах 11 и 12 устанавливаютновый образец 13, При необходимостиизменяют вес грузов 4 на величинуйАЯДля сохраненияпрежней скорости нагружения изменяют вес грузов дл по формуле (2) с тем, чтобы нагрузку нагидроцилиндр Яц оставить такой как впредыдущем эксперименте, Затем открывают кран 15 управления поворотомручки 18 с лимбом 22 в прежнее положение и цикл работы машины повторяется.Применение предлагаемой машиныпозволяет расширить диапазон скоростейнагружения, а такие получить болееточные данные о прочностных свойствахматериала,Формула изобретенияМашина для длительных статических испытаний, содержащая станину, установленное на ней рычажное нагружаю787943 ие.1 4 иаЕ75ИПИ Заказ 8339/48 Тираж 1019 Подписное Проектная ППП "Пат г, Ужгора цее устройство, шарнирно связанноес тягой, размешенной в шариковых направляющих, неподвижный и подвижныйзахваты, последний из которых связанс тягой, и устройство плавного нагружения, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью расширения диапазона скоростей нагружения, устройствоплавного нагруження выполнено в видегидроцилиндра двустороннего действия,кулисного механизма, кулиса которого взаимодействует с рычагом нагружанице.го устройства, а полэун - со штокомгидроцилиндра, и набора сменных грузовсоединенных гибкой связью со штокомгидроцилиндра,Источники инФормациипринятые во внимание при экспертизе1. Бордэыка А.М, Методы горячихмеханических испытаний металлов, М.,Металлургиздат, 1962, с. 112.2. Там же, стр 110 (прототип).