Центробежная установка для испытания стержневых образцов

СОЮЗ СОВЕТСКСОЦИАЛИСТИЧЕРЕСПУБЛИК ИХ А(71) Всесоюзный научский институт горнои маркшейдерского д(56) Авторское свид11 1436000, кл. С О 1Е 21 С 39/00, 1987. зубчатую шестерробежный онце зуб ю 2 ф 24 вателики о-иссле геомеха а ство СССР10,ИСта- ате ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 54) ЦЕНТРОБЕЖНАЯ УСТАНОВКА ПЫТАНИЯ СТЕРЖНЕВЫХ ОБРАЗЦОВ 57) Изобретение относится к новкам для испытания образцов мриалов на прочность и позволяетрасширить функциональные возможности за счет обеспечения послойногодеформирования образца не толькоосевой, но и нарастающей крутящейнагрузками. На платформе 1 с приводом ее вращения 2 закреплена направляющая 5 с фиксатором 7, в которойустановлена с возможностью перемещения направляющая 6 с набором последовательно установленных центробежных грузов 3 с захватами 4, предназначенными для связи с образцом поего длине. С крайним грузом 3 жесткосоединен одним концом упругий элемент (пружина) 8, другой конец которого связан с приспособлением длязакручивания упругого элемента, выполненным в виде зубчато-реечногомеханизма, имеющего соосную с захватами 4 шестерню 9, жестко соединенную с упругим элементом 8рейку 10, контактирующую сней 9, дополнительный центгруз 11, закрепленный на кчатой рейки 10, направляющу 1 длдополнительного груза 11, закрепленную на платформе 1 и снабженнуюфиксатором 13. Направляющая 6 игрузы 3 не имеют воэможности пово рота относительно оси захватов 4. Центробежные грузы 3 поп;.рно связаны друг с другом ограничителями взаимного поворота и осевого смещения, выполненными в виде пары стержней 14 закрепленных одним концом на одном из грузов 3, проходящих через дугообразные прорези в другом центробежном грузе и имеющих упоры 16. Включают привод 2 и разгоняют платформу 1 до заданной скорости вращения. Грузы 3 нагружают образец осевым усилием. Подают ток в катушки 19 фиксаторов 13 и 7, освобождают груз 11 и направляющую 6 от соединения с платформой 1. Под действием центробежного усилия груз 11 смещает рейку 10, которая через шестерню 9 . закручивает пружину 8. Одновременно направляющая 6 смещается в осевом направлении и поочередно освобождает грузы 3 с захватами 4. Под действием пружины 8 происходит поочередное закручивание слоев образца возрастающим усилием. В случае раэ рушения слоев образца сиповая цепв поддерживается ограничителями 4.3 ип.14905 10 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к установкам для испытания образцов материалов на прочность.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения послойного деформирования образца не только осевой, но и нарастающей крутящей нагрузками,На фиг. 1 схематично изображена установка, вид сбоку; на Аиг, 2 центробежные грузы с захватами, размещенные в направляющей, вид сбоку; на фиг. 3 - сечение А-А на Фиг. 2.Центробежная установка для испытания стержневых образцов содержит платформу 1, связанную с приводом 2 ее вращения, набор последовательно установленных центробежных грузов 3 с захватами 4, предназначенными для связи с образцом 5 по его длине На платформе закреплена направляющая 5, в которой установлена другая направляющая 6, предназначенная для установки центробежных грузов 3. Направляющая 5 снабжена Фиксатором 7 положения направляющей 6, С крайним центробежным грузом 3 соединен одной стороной пругий элемент 8, выполненный в виде витой цилиндрической пружины, противоположный конец которой связан с приспособлением для закручивания упругого элемента, выполненным в виде зубчато-реечного механизма, имеющего шестерню 9, жестко соединенную с противоположным концом упругого элемента 8, соосную с захватами 4, зубчатую рейку 10, контактирующую с шестерней 9, дополнительный центробежный груз 11, закрепленный на конце зубчатой рейки 10, направляющую 12 для дополнительного груза 11,закрепленную на платформе 1 и снабженную Фиксатором 13 положения дополнительного груза 11 Центробежные грузы 3 попарно связаны друг с другом ограничителями взаимного поворота и осевого смещения, выполненными в виде пары стержней 14, закрепленных одним концом на одном изцентробежных грузов 3 и проходящихчерез дугообразные прорези 15, выполненные в другом центробежном грузе 3 и расположенные диаметрально противоположно оси захватов 4, на другом конце стержней 14 выполнены упоры 16, Направляющая 6 и центробежные грузы 3 не имеют возможности 544поворота относительно оси захватов 4, это обеспечивается выступами 17 и 18 на центробежных грузах 3 и направляющей 6 соответственно, Фиксаторы 7 и 13 выполнены в виде электромагнитных якорей, взаимодействующих с катушками 19. Центры масс центробежных грузов 3 и дополнительного груза 11 не совгадают с осью 20 вращения платформы. Установка работает следующим образом,Включают привод 2 и разгоняют- платформу 1 до заданной скорости вращения, Грузы 3 нагружают при этом образец 5 осевым усилием. Подают ток в катушки 19 фиксаторов 13 и 7 и освобождают груз 11 и направляющую 6 от соединения с платформой 1. Под действием центробежного усилия груз 11 смещает рейку 10, которая вращает шестерню 9 и закручивает пружину 8, Одновременно направляющая 6 смещается в осевом направлении и поочередно освобождает грузы 3 с захватами 4, Под действием пружины 8 происходит поочередное закручивание слоев образца до разрушения или до расчетной деформации, В случае разрушения слоев образца силовая цепь поддерживается ограничителями 14 взаимного поворота и осевого смещения захватов, По мере перемещения груза на увеличивающийся радиус вращения возрастает скручивающее усилие на образце 5.Установка используется также для исследования энергопередачи от нагружающей системы на образец при послойном деформировании крутящей нагрузкой и осевым усилием, для чего после разгона платформы приводят в действие фиксатор 13. Груз 11 при этом смещается до конца направляющей 12 и скручивает пружину 8 до заданной деформации, соответствующей заданному объему запасенной энергии системы. Затем приводят в действие фиксатор 7 и при послойном закручивании образца описанным способом подводят к нему заданную порцию энергии системы путем передачи упругой энергии деформации пружины на образец.В ходе испытаний регистрируются диаграммы деформирования участка образца и характер разрушения слоев.Величины осевых усилий регулируют подбором грузов 3 и скоростью вращения платформы, деформацию упругого элемента и величину крутящих моментов регулируют весом груза 11, жесткостью пружины, скоростью вращения платформы.Установка предназначена для лабораторий физико-механических испытаний материалов. Формула изобретенияЦентробежная установка для испытания стержневых образцов, содержащая платформу с приводом ее вращения, набор последовательно установленных центробежных грузов с захватами, предназначенными для связи с образцом по его длине, и размещенную на платформе первую направляющую, в которой установлены центробежные грузы, отличающая с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения послойного деформирования образца не только осевой, но и нарастающей крутящей нагрузками, она снабжена упругим элементом, соединенным одним концом с одним из крайних центробежных грузов, приспособлением для за 490554 6кручивания упругого элемента, выпдлненным в виде зубчато-реечного механизма, имеющего соосную с захватами шестерню, жестко соединенную5с другим концом упругого элемента,дополнительного центробежного груза,закрепленного на конце зубчатой рейки механизма, закрепленной на платформе второй направляющей, в которойустановлен дополнительный груз, ификсатора положения дополнительногогруза во второй направляющей, закрепленной на платформе третьей направ 15 ляющей, в которой установлена с возможностью осевого перемещения перваянаправляющая, и фиксатором положенияпервой направляющей, основные центробежные грузы попарно связаны друг2 О с другом посредством ограничителейих взаимного поворота и осевого смещения, каждый из которых выполненв виде пары стержней с упорами наконцах, закрепленных другими концами25 на одном из центробежных грузов соответствующих пар, а в другом центробежном грузе каждой пары выполнены по две диаметрально противоположные дугообразные прорези, через которые проходят стержни соответствующих пар,1490554 иг. Корректор М.Шароши Редактор Л. Веселовская Заказ 3746/49 Тираж 789 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 А Фиг. 2