Установка для испытания материалов на прочность при совместном действии кручения и осевой нагрузки

, ю 43умно-исслеой геомехадела атели ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(71) Всесоюзный наский институт горни маркшейдерского (72) Е.В.Лодус (53) 620,178.4/6(0(56) Авторское свиИ 1330499, кл. С 0 (54) УСТАНОВКА ДЛЯЛОВ НА ПРОЧНОСТЬ П СТВИИ КРУЧЕНИЯ И О(57) Изобретение о тельной технике и 88.8)детельство СССР 1 Н 1/00, 198 Ь.ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИА РИ СОВМЕСТНОМ ДЕЙСЕВОЙ НАГРУЗКИ тносится к испытапозволяет расширит 2эксплуатационные возможности установки. Последняя содержит раму 1, смонтированные на ней активные 2 и посивные 3 захваты по числу образ" цов ч и винтовые нагружающие механизмы в виде гаек 5 с фиксаторами 6 поворота и винтов 7, на торце которых закреплены соответствующие шестерни 8 с активными захватами 2, На шестернях 8 закреплены пары парал лельных направляющих 5. На раме 1 ус тановлена траверса 10, на которой размещены платформы 11 с фиксаторами 12 поворота, На платформах 11 закреплены пассивные захваты 3 при по1523952 1 О мощи пружин 13, На направляющих 9 установлены дополнительные шестерни 14, на которых закреплены пассивные захваты 3. Шестерни 8 сцеплены с зуб 5 чатым колесом 15, которое связано с двигателем 16, Между траверсой 10 и рамой 1 установлена пружина 17. Образцы 4 закрепляют в захватах 2,3 и двигателем 16 вращают колесо 15Для нагружения совместным действием крутящей и осевой нагрузки фиксаторами 6 и 12 фиксируют соответственно гайки 5 и платформы 11, а дополнительные шестерни 14 разъединяют с соответствующими захватами 3. При вращении колеса 15 происходит осевое перемещение винтов 7 и закручивание пруИзобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания материалов на прочность при совместном действии кручения и осевой нагрузки,Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем обес.печения энергообмена между нагружающей системой и группой образцов приизменяющемся в процессе нагружениясоотношения между осевой и крутящейнагрузками при фиксированном постоянном уровне крутящей нагрузки.35На чертеже изображена схема предлагаемой установки.Установка содержит корпус, выполненный в виде силовой рамы 1, на которой установлены активные 2 и пассив ные 3 захваты по числу испытуемых образцов 4 и винтовые нагружающие механизмы по числу пар захватов 2 и 3,каждый из которых выполнен в виде закрепленной на раме 1 гайки 5 с Фиксатором 6 ее поворота и соответствующего винта 7, На торце каждого из вин.тов 7 закреплен привод вращения последнего, выполненный в виде шестерни 8, на торце которой размещен соответствующий активный захват 2 и паранаправляющих 9, параллельных оси соответствующего винта 7. На раме 1 установлена траверса 10, на которой раз.мещена платформа 11 по числу пар захватов 2 и 3. Каждая из платформ 1155установлена соосно соответствующейпаре захватов 2 и 3 и снабжена фиксатором 12 ее поворота вокруг оси сожин 13, При определенном уровне крутящей нагрузки соединяют шестерни 14с захватами 3. При вращении шестерен8,14 происходит догруэка образцов 4только осевым усилием. Таким образом,при разрушении одного иэ образцов происходит догрузка остальных только осевыми усилиями, а крутящая нагрузкафиксируется, т.е. энергообмен междунагружающей системой и группой образцов происходит при изменяющемся впроцессе нагружения соотношении междуосевой и крутящей нагрузкой при фиксированном постоянном уровне крутящейнагрузки, что обеспечивает расширениеэксплуатационных возможностей установки. 1 з.п. Ф-лы, 1 ил,ответствующего винта 7. На каждой иэ платформ 11 одним торцом установлена соответствующая цилиндрическая пружина 13, другой торец которой связан с соответствующим пассивным захватом 3. Установка снабжена фиксатором и крутящей нагрузки, каждый из которых выполнен в виде установленной на соответствующей паре направляющих 9 дополнительной шестерни 14, которая имеет воэможность взаимодействия с соответствующим пассивным захватом 3. При этом диаметр шестерни 14 равен диаметру соответствующей шестерни 8, закрепленной на винте Параллельно винтам 7 нагружающих механизмов установлено прямозубое зубчатое колесо 15, кинематически связанное с основными 8 и дополнительными 14 шестернями и с двигателем 16. Между траверсой 10 и рамой 1 размещен накопитель энергии, выполненный в виде силовой пружины 17,Установка работает следующим об,разом.В захватах 2 и 3 устанавливают образцы 4. Включают двигатель 16 и приводят во вращение колесо 15, Режим нагружения образцов определя" ется положением фиксаторов 6 и 12 и дополнительных шестерен 14. Для нагружения образцов 4 осевой нагрузкой фиксаторами 6 фиксируют соответствующие гайки 5 от поворота вокруг их оси, а дополнительные шестерни 14 соединяют с соответствующими пассивны 1523952 6ми захватами 3. При незафиксированных крутящей нагрузки, а перераспределяплатформах 11 винты 7 с шестернями 8 ется энергия сжатия соответствующейи активными захватами 2 перемещаются пружины 13, т,е, происходит приращениевдоль колеса 15 и сжимают соответст- только осевой деформации оставшихсявующие пружины 13, которые передают 5 образцовосевые нагрузки на соответствующиеобразцы 4. Для нагружения последних Таким образом, взаимодействие докручением дополнительные шестерни 14 полнительных шестерен 14 с приводомразъединяют с соответствующими пассив- вращения винтов 7 в процессе испытания1 Оными захватами 3, фиксатором 12 фик- обеспечивает энергообмен между насируют соответствующие платформы 11 гружающей системой и группой образцовот поворота вокруг осей винтов 7, при изменяющемся в процессе нагружеа гайки 5 освобождают от соответствую- ния соотношение между осевой и крущих фиксаторов 6. При этом вращение15тящей нагрузками при условии фиксишестерен 8 приводит к закручиванию рования постоянного уровня крутящейсоответствующих пружин 13, что приво- нагрузки, что обеспечивает расширениедит к скручиванию образцов 4, Для на- эксплуатационных возможностей устагружения последних совместным круче- новки,нием и осевой нагрузкой фиксаторами б 20фиксируют соответствующие гайки 5 ф о р м у л а и з о б р е т е н и яот поворота вокруг их оси, фиксаторами 12 фиксируют соответствующие плат, Установка для испытания материаформы 11 от поворота вокруг осей вин- лов на прочность при совместном дейсттов 7, а дополнительные шестерни 14 25 вии кручения и осевой нагрузки, содерразьединяют с соответствующими пас- жащая корпус, установленные в нем пассивными захватами 3, При этом при сиеный и активный захваты для образцавращении шестерен 8 происходит пере- материала, связанный с активным замещение винтов 7 и сжатие пружин 13 хватом нагружающий винтовой механизми одновременное закручивание послед- гайка которого установлена на корпусе30Уних, а образцы 4 нагружаются совмест- с возможностью фиксированного повороным действием кручения и осевых на- та вокруг своей оси, платформу, устагрузок. Для изменения в процессе на- новленную с возмо.юностью фиксировангружения соотношения между осевой и ного поворота вокруг оси винта икрутящей нагрузками на определенном жестко связанную с пассивным захватом,уровне фиксируют уровень крутящей З 5 цилиндрическую пружину, установленнуюнагрузки, для чего соответствующую между платформой и одним из захватов,дополнительную шестерню 14 соединяют и привод вращения винта, включающийс пассивным захватом 3. В результате шестерню, закрепленную на винте о т 1одновременного вращения шестерен 8 л и ч а ю щ а я с я тем, что с це 40)и 14 даннои пары захватов 2 и 3 про- лью расширения эксплуатационных возисходит догружение соответствующего можностей путем обеспечения энергообобраэца 4 только осевой нагрузкой за мена между нагружающей системой исчет дальнейшего сжатия соответст- группой образцов при изменяющемся ввующей пружины 13. По мере роста осе- процессе нагружения соотношении междувых усилий на образцах 4 перемещает- осевой и крутящей нагрузками при фик 45ся траверса 10 и деформируется пру- сированном постоянном уровне крутящейжина 17, аккумулируя при этом энер- нагруэки, активный захват закрепленгию нагружающей системы. При разру- на шестерне привода вращения винта,шении отдельных образцов происходит пружина установлена между платформойдогрузка остальных образцов 4 осевой и пассивным захватом, а установка50нагрузкой за счет энергии пружи- снабжена установленными аналогичноны 17. При этом передача крутящего основной дополнительными парами заусилия при разрушении одного из об- хватов, нагружающими винтовыми меха"разцов на другие образцы 4 не проис" ниэмами с установленными на их винтахходит, поскольку соответствующая до- шестернями, взаимодействующими с при 55полнительная шестерня 14 продолжает водом пружинами, и платформами повращение вокруг своей оси и фиксирует числу пар дополнительных захватов1заданный в процессе нагружения уровень парами направляющих, закрепленных на1523952 Составитель И.МатюшинРедактор Н.Бобкова Техред к.Кравчук Корректор М.Пожо Заказ 7035/45 Тираж 789 Подписное ВНИИПИ Государственного комитега по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г,Ужгород, ул.Гагарина, 101 соответствующих шестернях параллельнооси их винтов, и фиксаторами крутящейнагрузки по числу пар захватов, выполненными в виде установленныхс возможностью фиксированного перемещения и взаимодействия с соответствующими пассивными захватами насоответствующих направляющих дополнительных шестерен, диаметр которыхравен диаметру соответствующих шестерен-винтов, а привод вращения винта кинематически связан с дополнительными шестернями,2. Установка по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что она снабжена установленной с возможностью перемещения вдоль оси захватов траверсой, на которой размещены платформы с пассивными захватами, и накопителем энергии, выполненным в видепружины, размещенной между траверсой и корпусом.