Установка для испытания образцов материалов на прочность

СОЮЗ СОВЕТСНИКСОЦИДЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЯО 1478084 511 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А ВТОРСНОУУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобрете РА не о ов, в иштан чност кий разцов мате совместном и ого сжатия и кр ния - расшнрени зможностей путе ения функ- обес- изменальног ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(21) 4 (22) О (46) О (71) В 31288 Ц 25-285,10.877,05.89. Бюл, Ф 17сесонзный научно-исследоватнститут горной геомеханики маркшейдерского дела(72) Е.В,Лодус (53) 620,178.4(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР Р 1226125, кл. С О И 3/08, 1984,7 Х ниям материал новкам,для и риалов на пр действии осе Цель изобрет циональннх в печения как ИСПЬГТАНИЯ О ПРОЧНОСТЬ нос нтся к и частности к1478084 кения осевой и крутящей нагрузок вциклическом режиме,так и циклического изменения интервала времени запаздывания закручивания относительноосевого сжатия. Установка содержиткорпус 1, захваты 2 и 3 для образца4, средство для создания осевой нагрузки выполненное в виде гидроцилиндра 5 с поршнем 6, пружины 19 иэксцентрикового механизма 8 с приводом 20 средство для создания крутящего момента, включающее шестерню7, зубчатую рейку 16, связанную споршнем гидроцилиндра 18 и пружиной15, механизм синхронизации выполненв виде поршня 9, эксцентрикового механизма 10, кинематически связанногос эксцентриковым механизмом 8, магистрали, связывающей полость 11 сполостью гидроцилиндра 18, и клапан14. При включении привода механизмыЯ и 10 перемещают гидроцилиндр 5 ипоршень 9, что приводит к смещению Изобретение относится к испытаниям материалов, в частности к установкам для испытания образцов на прочность при совместном действии осевого сжатия и кручения,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения как пропорционального изменения в образце осевой и крутящей нагрузок в циклическом режиме, так и циклического изменения интервала времени запаздывания процесса закручивания образца относительно его осевого сжатия, 15 На фиг.1 представлена схема установки, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Установка содержит корпус 1, раз- .2 мещенные в нем захваты 2 и 3 для образца 4, средство для создания осевой нагрузки, связанное с захватом 2 и выполненное в виде основного гидроцилиндра 5 с нагрузочным порш нем 6, средство для создания крутящего момента, включающее шестерню 7, соединенную с захватом 3, и механизм поршня 6, сжатию пружины 19, заполнению полости 11 и передаче усилиячерез поршень 17 на зубчатую рейку16Осевое перемещение захвата 2и поворот шестерни 7 с захватом 3нагружают образец 4. Обратное движение поршня 9 приводит к возвращениюрейки 16 и поршня 17 в исходное положение, при этом жидкость из полости11 через клапан 14 перетекает в полость 12, поршень 6 возвращается висходное положение, При следующемцикле нагружения гидроцилиндр 5к моменту выхода из него поршня 6оказывается в новом положении, чтоприводит к изменению времени междуначалом осевого и крутящего нагружений. Параметры испытаний регулируютсоотношением частот вращения эксцентриков и их эксцентриситетов, жесткостью пружины 19, соотношениемрабочих сечений гидроцилиндров 5 и18. 2 ил. 2синхронизации изменения осевой нагрузки и крутящего момента.Установка снабжена эксцентриковым механизмом 8 для циклических осевых перемещений гидроцилиндра 5. Механизм синхронизации выполнен в виде дополнительного поршня 9 и дополни тельного эксцентрикового механизма 1 О его перемещения, кинематически связанного с механизмом перемещения основного гидроцилиндра 5. Нагрузочный поршень 6 установлен с возможностью выхода иэ гидроцилиндра 5. Между открытым торцом гидроцилиндра 5 и корпусом 1 образована промежуточная полость 11, соединенная с межпоршневой полостью 12 гидроцилиндра 5 каналом 13 в нагрузочном поршне 6 с клапаном 14, открытым в сторону. межпоршневой полости 12.Средство для создания крутящего момента выполнено в виде связанной с шестерней 7 и взаимодействующей одним концом с силовой пружиной 15, зубчатой рейки 16, другой конец которой закреплен на поршне 17 дополнительного гидроцилиндра 18, над1478084 4 пружины 19, соотношением рабочих сечений гидроцилиндров 5 и. 18. формула и з о б р е т е н и я О поршневая полость которого сообщенамагистралью с промежуточной полостью 11,Передача осевой нагрузки осуществляется через силовую пружину 1.,5Установка работаетот привода 20,Установка работает следующим образом.Включают привод 20, приводят вдействие механизмы 8 и 10, при этоммеханизм 1 О перемещает поршень 9,сжимая жидкость, заполняющую полость12, перемещает нагрузочный поршень6, деформирует пружину 19 и нагружает образец 4 осевым усилием. Ростосевой нагрузки продолжается домомента выхода поршня 6 из гидроцилиндра 5. После этого жидкость за.полняет промежуточную полость 11 ипоступает в рабочую полость гидроцилиндра 18, Поршень 17 смещает зуб, чатую рейку 16 и, преодолевая сопротивление пружины 15, производитскручивание образца 4, На этапе скручивания образца продолжается движение гидроцилиндра 5 в осевом направлении, что вынуждает поршень 6 смещаться дополнительно и пригружатьобразец осевой нагрузкой, При обратном движении поршня 9 давление вполости 12 падает, пружина 15 возвращает рейку 16 и поршень 17 в исходное положение, выталкивая жидкость из надпоршневой полости гидроцилиндра 18 через обратный клапан 14,35а пружина 19 возвращает поршень 6в исходное положение, Происходит разгрузка образца,При следующем цикле нагружениягидроцилиндр 5 к моменту выхода изнего поршня 6 оказывается в новом положении, поэтому поршень 6 затрачивает другое время на перемещение домомента выхода из гидроцилиндра,изменяется время между началом осевого и скручивающего нагружений.Пропорционально этому времени к моменту начала скручивания изменяетсяуровень осевой нагрузки на образец.Обратным образом соответственно из 50меняется и наибольший крутящий момент в образце. Уменьшение временизапаздывания сопровождается уменьшением уровня осевой и увеличениемуровня наибольшей крутящей нагрузки.Параметры испытаний регулируют соотношением частот вращения эксцентриков и их эксцентриситетов жесткостью Установка для испытания образцов материалов на прочность, содержащая полый корпус, размещенные в нем захваты для образца, средство для созда ния осевой нагрузки, связанное с одним из захватов и выполненное в виде гидроцилиндра с нагрузочным поршнем,средство для создания крутящего момента, включающее шестерню, на которой закреплен другой захват, и механизм синхронизации изменения осевой нагрузки и крутящего момента,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью расширения функциональныхвозможностей путем обеспечения какпропорционального изменения осевойи крутящей нагрузок в циклическомрежиме, так и циклического измененияинтервала времени запаздывания процесса закручивания образца относи-;:тельно его осевого сжатия, она снабжена эксцентриковым механизмом с прчводом для циклических осевых перемещений гидроцилиндра относительнокорпуса, клапаном, дополнительнымгидроцилиндром, силовой пружиной изубчатой рейкой, на внутренней поверхности корпуса выполнен выступ,внутренний диаметр которого равендиаметру нагрузочного поршня, основной гидроцилиндр установлен с возможностью перемещения относительнокорпуса, стенки корпуса, нагру"зочного поршня, торцовые поверхности выступа и основного гидроцилиндра образуют промежуточнуюполость, сообщенную с полостью основного гидроцилиндра посредством канала, выполненного в.нагрузочном поршне, в котором установлен клапан,средство для создания крутящего момента выполнено в виде связанной сшестерней и взаимодействующей однимконцом с силовой пружиной, котораяустановлена в корпусе, зубчатойрейкой, другой конец которой закреплен на поршне дополнительного гидроцилиндра, надпоршневая полость которого сообщена с промежуточной полостью, а механизм синхронизации выполнен в виде размещенного в основном гидроцилиндре дополнительногопоршня и взаимодействующего с нимдополнительного эксцентрикового ме5 14 У 8084 6ханйзма для его перемещения, установ- связанного с основным эксцентриковымпенного на корпусе и кинематически механизмом. Составитель Н.МезенцевРедактор С.Пекарь Техред А.Кравчук Корректор Т.Кол твенно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина, 101 изТираж 790комитета по изобретенМосква, Ж, Раушска Подписноем и открытиям при ГКНТ СССнаб., д, 4/5