Стенд для исследования физико-механических свойств неметаллических образцов

СО 1 ОЗ СС 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 50 4 С 01 М 3/08 // С 01 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ДВТОРСК ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НЕМЕТАЛЛИЧЕС.КИХ ОБРАЗЦОВ, содержащий раму с размещенными на ней эксцентриковым возбудителем и двумя плитами для установки между ними пары испытуемых образцов, силоизмерители с нагружающими элементами, соединенными с плитами, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения диапазонаопределения механических характеристик материалов путем определения соотношения жесткости сдвига и сжатия испытуемых образцов при их вибрационном нагружении, он снабжен сменной пластиной, роликовыми направляющими и устройством создания предварительного сдвигающего усилия, при этом пластина установлена в раме на роликовых направляющих с возможностью размещения между испытуемыми образцами и связана с одной стороныс возбудителем колебаний, а с другой - с механизмом предварительного сдвигающего усилия, а каждый из нагружающих элементов с силоизмерителями и устройство создания предварительного сжимающего усилия выполнены в виде силовых винтов, установленных в центрах тензометрических балочек, концы которых закреплены на раме.5 1 О 15 20 25 Изобретение относится кисследованию Физико-механических свойств неметаллических образцов, преимущественно образцов из упругих материалов, применяемых в вибротехнике,Цель изобретения - расширение диапазона определения механических характеристик материалов путем обеспечения возможности определения соотношения жесткости сдвига и сжатия испытуемых образцов при их вибрационном нагружении. На фиг. 1 изображен стенд, видсверху; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1(одна плита, винт и электродвигатель условно не показаны);на Фиг. 3 замерный палец, соединяющий сменнуюпластину с серьгой,Стенд для исследования физико-механических свойств неметаллическихобразцов представляет собой укрепленную на фундаменте объемную раму 1,внутри которой размещен эксцентриковый возбудитель 2, К раме 1 прикреплена с помощью болтов балка 3. Рама1 и балка 3 имеют поперечины 4 и 5соответственно, посередине которыхустановлены направляющие каретки би 7 соответственно, имеющие ролики8, расположенные в плоскости действия эксцентрикового возбудителя 2и направленные внутрь рамы 1. Между роликами 8 в каретках б и 7 свободно установлена сменная пластина 9,имеющая с двух сТорон обрамляющиеконтуры.10, выполненные по формеиспытуемых образцов, К сменной пластине 9, ортогонально к ее плоскости,жестко прикреплена опорная площадка11, имеющая обрамляющий контур 12.Между поперечинами 4 и 5 помещенынажимные плиты 13 и 14, имеющие вырезы для сопряжения с поперечинами 4 и5, Последние служат направляющимидля нажимных плит 13 и 14, На плоскостях которых, обращенных в серединурамы 1, имеются обрамляющие конту"ры 15, На противоположных плоскостях плит 13 и 14 в их геометрическихцентрах жестко закреплены пяты 16.Эксцентриковый возбудитель 2 соединен со сменной пластиной 9 с помощьюжестко закрепленной на нем втулки 17,шпильки 18, серьги 19 и замерногопальца 20. Шпилька 18 одним концомсоединена с серьгой 19 с помощьюправой резьбы, другим концом, имеющим левую резьбу такого же шага,30 35 40 45 50 55 шпилька 18 соединена с втулкой 17,Фиксируется соединение контргайкой 21,Между рамой 1 и балкой 3 установлены замерные балочки 22-24, черезсередину которых проходят соответствующие им винты 25 - 27, соединенные с эамерными балочками 22 - 24 спомощью упорной резьбы. Между опорной площадкой 11 и винтом 27 можетбыть установлен дополнительный упругий элемент 28 и пластина 29 (в зависимости от поставленной задачи)Замерный палец 20 (Фиг. 3), соединяющий серьгу 19 со сменной пластиной 9, фиксируется от осевого смешения с помощью шайбы 30 и шплинта 31,а от поворота - стопором 32. На промежуточных не сопрягаемых поверхностях пальца 20 соосно закреплены тензометрические датчики 33, которыечерез канал 34 связи соединены с усилйвающей и регистрирующей аппаратурой (не показаны). С целью предотвращения повреждений тензодатчиков при монтаже на замерном пальце 20, в опорных точкахпальца выполнены кольцевые буртики.К регистрирующей аппаратуре тенэодатчики подсоединяются через осевоеотверстие 35. Предварительно протарированные эамерные балочки 22 - 24,замерный палец 20 и приводной. электродвигатель присоединяются к регистрирующей аппаратуре,Стенд работает следующим образом,Испытуемые упругие образцы одинаковой Формы помещают между сменной пластиной 9 и нажимными плитами13 и 14. Для этого откручивают винты25 и 26 и отводят плиты 13 и 14 отсередины рамы к периферии, Вставивоба упругих образца так, чтобы ониплотно обхватывались обрамляющимиконФуРами 10, винтами 25 и 26 доводятплиты 13 и 14 до касания с поверхностью испытуемых образцов. 11 ри этом,образцы должны плотно входить в обрамляющие контуры 15, Величину предварительного сжатия устанавливают спомощью винтов 25 и 26. Величинупредварительного сдвига устанавливают вращением шпильки 18 в необходимом направлении, При необходимости,пластина 9 нагружается упругим элементом 29 с помощью винта 27, В основном положении исследования проходят беэ упругого элемента 28. После1259этого, установив необходимую величину амплитуды колебаний эксцентрикового возбудителя и подключив эамерные узлы к регистрирующей аппаратуре, производят включение приводного электродвигателя, При этом корпус эксцентрикового возбудителя посредством втулки 1, шпильки 18, серьги 19 и замерного пальца 20 передает колебания заданной амплитуды и частоты 0 сменной пластине 9. Благодаря наличию обрамляющих контуров 10 сдвигающее усилие передается поверхностям испытуемых образцов непосредственно соприкасающихся с пластиной 9. 15Нажимные плиты 13 и 14 своими выступами охватывают поперечины 4 и 5, вследствие чего они не могут перемещаться в направлении сдвига, а обрамляющие контуры 15 удерживают сжи маемые поверхности испытуемых образцов от перемещений в направлении сдвига, Благодаря наличию направляющих кареток 6 и 7, сменная пластина 9 перемещается в плоскости действия 25 зксцентрикового возбудителя 2.Реакция упругих образцов при колебаниях пластины 9 регистрируется жзб 4балочками 22 и 23 и замерным пальцем 20, Для измерения асимметричной нагрузки при сдвиге упругих образцов дополнительная реакция при колебаниях регистрируется балочкой 24. Сигналы, преобразуемые тензометрическими датчиками с замерных элементов, передаются на усилительную и регистрирующую аппаратуру, Полученная на шлейфовом осциллографе информация расшифровывается и используется при расчете проектируемых амортизаторов, При испытании образцов одновременно регистрируются усилия и деформация сжатия и сдвига об" разцов и мощность привода, что позволяет оценивать степень влияния их друг на друга. Изменяясоотношение жесткостей сжатия и сдвига испытуемых образцов путем задания им различных предварительных деформаций сжатия и сдвига, записывают показания потребляемой мощности привода, Это позволяет определить расход энергии при вибрационных колебаниях испытуемых образцов в зависимости от соотношения жесткостей сжатия и сдви- га.1259136 Фи Климо оставитель ехред И.По Зимоко оррект вич Редакт голина О Тираж 778 ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., Подпис каз 511 оектная П зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород