Устройство для испытания оболочек и колец на локальные нагрузки

ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТЕИИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСфциалистическииРеспублик М 996890(61)Дополнительное к авт. свид-ву- (22) Заявлено 11.03. 81 (21) 3260541/40-23 с присоединением заявки Йо -(23) ПриоритетОппубликоваио 150283. Бюллетень Ио бДата опубликования описания 15.0283 Р 1 М К з 6 01 И 5/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий. 4 (088. 8) ф ГР 1 таЛ.В.Андреев, И,Д,Павленко, В.П.Яковлев и В,И,Кучеренко13;Днепропетровский ордена Трудового Красног Знаменигосударственный университет им. 300-летия воссоединенияУкраины с Россией(71) Заявитель 1,54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБОЛОЧЕК И КОЛЕЦ НА ЛОКАЛЬНЫЕ НАГРУЗКИ Изобретение относится к испытательной технике, а более конкретнок испытательным приспособлениям; предназначенным для экспериментальныхисследований прочности и устойчивости тонкостенных оболочечных конструкций при действии локальных икомбинированных нагрузок,Известна установка параллелограмм Оного типа позволяющая нагружать кольца локальными поперечными сжимающими усилиями (,11.Однако такая установка непозволяет осуществить одновременное нагружение поперечными локальными силами и осевой нагрузкой.Наиболее близким по техническойсущности к предложенному устройстьуявляется стенд для испытания колец,содержащий раму, обоймы, нагружающиеэлементы и крышку 2.Локальные усилия создаются гидравлическими плунжерами. Такой способ нагружения является "мягким",т.е, действующее усилие практическине зависит от деформации испытывае.мого образца.Так как оболочки вбольшинстве случаев нагружения имеютниспадающую закритическую ветвь надиаграмме деформация - нагрузка, то такой способ нагружения приводит к тому, что при достижении критической нагрузки под действием усилий гидравлических плунжеров стенда испытываемая конструкция сразу приобретает закритическую Формут а очень часто и разрушается. Поэтому зафиксировать форму деформированного состояния испытываемой оболочки в момент потери устойчивости, точно измерить величину критической нагрузки, а также изучить закритическое поведение оболочек вблизи особых точек на таком стенде не представляется возможным. Кроме того, на этом стенде можно испытывать только очень короткие оболочки, близкие к кольцам. Класс оболочек средней длины, имеющих наибольшее применение в практике, на этом стенде исследовать нельзя.Целью изобретения является повышение точности измерения критических нагрузок и изучение закритического состояния испытываемых оболочек при действйи локальных нагрузок и их комбинации с осевой сжимающей силой и крутяШыМ мгтмеитом.Поставленная цель достигается тем, что устройство для испытания оболочек и колец на локальные. нагруэ 996890.и, содержащее раму, обоймы, нагружа-ющие элементы и крышку, снабжено расположенным между крышкой и обоймойдиском, выполненным с наружными зубьями и с внутренними наклонными выступами, поворотным механизмом, выполненным в виде червяка, взаимодействующего с наружными зубьями дис;ка, и блока с грузом, а нагружающиеэлементы оснащены роликами, взаимодействующими с выступами диска. 10На фиг. 1 изображено. устройство,общий вид; на фиг. 2 - то же, видсверху,Устройство содержит раму 1, винтовые стойки для подъема 2, обойму 3,15подвижную опору 4, червяк 5, диск бс наружными зубьями и внутренниМивыступами, крышку 7, нагружающиеэлементы 8 испытываемой оболочки 9,блок 10 и груз 11.,Устройство работает следующимобразом.Испытываемая оболочка 9 устанавливается на опорНую. пяту рамы 1. Спомощью стоек 2 обойма 3 устанавливается на требуемую высоту в зависимости от места приложения локальныхусилий. Установленный на подвижнойопоре 4 червяк 5 вводится в зацепление с наружными зубьями диска б. Дли-З 0- на нагружающих элементов 8 регулируется перед испытаниями в зависимости от диаметра испытываемой оболочки 9.При вращении диска б с помощьючервяка 5 ролик, укрепленный на конце нагружающего элемента 8, движетсяпо наклонной поверхности выступа.Нагружающие элементы 8 при этом перемещаются внутрь, создавая поперечные точечные усилия на испытываемый 40объект. Перемещения нагружающих элементов 8 внутрь полностью определяется поворотом диска б, и, в конечном итоге, вращением червяка 5, Присмене форм равновесия в момент дости жения критической нагрузки, когдаместная жесткость испытываемой оболочки существенно падает, усилия контакта между .оболочкой и нагружающимиэлементами снижаются и разрушение 50оболочки исключается. Таким образом,имеется воэможность точно зафиксировать момент потери устойчивостикритическую нагрузку и исследоватьзакритическое поведение оболочки55 Требуемое число поперечных .сил и закон их распределения достигаются установкой соответствующего числа и местом расположения нагружающих элементов перед испытаниями. Максимальное число поперечных сил, действующих на оболочку, соответствует числу внутренних наклонных выступов на диске 6.Устройство позволяет нагружать оболочки и следящими локальными силами (" мягкое" нагружение ), В этом случае червяк 5 выводится из зацепления и поворот диска б осуществляется грузом 11 с помощью троса, перекинутого через блок 10. Вес груза 11 определяет величину следящей (не зависящей от деформации испытываемой оболочки) локальной силы. Для испытания оболочек на совместное действие осевой сжимающей нагрузки, крутящего момента и их комбинации с локальными. поперечными силами устройство с оболочкой устанавливается в испытательную машинунапример, ЦДТе), которая создает требуемое осевое усилие и крутящий моментформула изобретенияУстройство для испытания оболочек и колец на локальные нагрузки, содержащее раму, обоймы, нагружающие элементы и крышку, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения критических нагрузок и изучения закритического состояния испытываемых оболочек, оно снабжено расположенным между крышкой и обоймой диском, выполненным с наружными зубьями и внутренними наклонными выступами, поворотным механизмом, выполненным в внде червяка, взаимодействующего с наружными зубьями диска, иф блока с грузом, а нагружающие элементы осяащены роликами, взаимодействующими с выступами диска.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Прочность и надежность конструкций. Киев."Наукова думка",1978,2. Патент США Р 369344,кл, 73-120, 1972,996890 Составитель Л.Барковедактор Л.Веселовская Техред М.Гергель рректор Л,Грицен писн ак Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,20/59 ТиВНИИПИ Государстпо делам изобр 113035, Москва, Жаж 871 енного ком тений и от5, Раушска ета ССС ытий наб., д