Стенд для прочностных испытаний изделий

(5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Подмосковный фиго союзного научнотракторного института иал Государств сследователь ановаа. Справочни Маши ностра тво СССР .08, 1987. СТНЫХ ИСП ОПИСАК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(72) Ю,И.Иванов и В.Е.Ив (56) Испытательная техник ред. Клюева В,В. - М.: 1982, т.1,Авторское свидетельс И, кл. 6 01 й 3/ (54) СТЕНД ДЛЯ ПРОЧНО НИЙ ИЗДЕЛИЙ2(57) Изобретение относится к испытатель. ной технике, а именйо к испытаниям напрочность. Цель изобретения - повышениенно- точности, На раме 1 установлен объект иского пытаний 3. Система нагружения выполненав виде двух гидроцилиндров 4 и 5, имеетсяэлемент 6 поглощения энергии. Шток гидроцилиндра 4 связан с нагружающим алек под ментом 10, а шток гидроцилиндра 5 - сение, элементом 6, Нагружающая полость гидроцилиндра 4 сообщена с подштоконой полостью гидроцилиндра 5. Вследствие разнесениязондеформирования объекта испытаний и поглотителя энергии обеспечиваются условияЫТА- . для наблюдения за деФормацией объекта,1 илИзобретение относится к испытательной технике, а именно к средствам для разрушающих испытаний изделий из хрупких материалов и может быть использовано преимущественно при экспериментальной оценке характеристик элементов остекления кабины, обеспечивающих защиту оператора транспортного средства от проникающих в егорабочую зону предметов, например, сучьев деревьев.Известны устройства для механических испытаний на прочность материалов и изделий путем приложения статических нагрузок с помощью гидравлических средств, Устройства с гидравлическим приводом включают в себя следующие основные функциональные узлы: систему возбуждения нагрузок, содержащую источник гидравлической энергии; силовую оснастку, обеспечивающую закрепление объекта испытаний и передачу на него развиваемой нагрузки; систему управления режимом испытаний; приборы для измерения и регистрации параметров воздействий на объект испытаний и его реакций; систему настройки и калибровки приборного обеспечения; систему защиты, обеспечивающую защиту от перегрузок и разрушения функциональных узлов.Недостатком известных устройств является то, что внезапное разрушение объекта испытаний, при достаточно большой величине прилокенной к нему нагрузки, вызывает реактивную силу в нагружающих звеньях стенда и, следовательно, для определения прочностных характеристик изделий из хрупкого материала требуется обязательное гашение энергии, освобождаемой при его разрушении,Наиболее близким по технической сущности к заявляемому стенду является; выбранный в качестве прототипа, стенд для разрушающего испытания на сжатие хрупких материалов, содержащий сквозную камеру, выполненную в виде металлической трубы, охватывающей объект испытаний (образец) и установленной соосно направлению прикладываемой .нагрузки (2). При испытаниях сопротивление трубы деформированию обеспечивает торможение процесса разрушения образца. Усилие деформирования образца получают путем вычитания из величины суммарного усилия постоянной величины усилия деформировэния трубы. При разрушении образца вся накопленная энергия передается на металлическую трубу и гасится вследствие ее деформирования.Недостатком известного устройства является низкая точность определения усилия деформирования объекта испытаний (образца) вследствие того, что усилие деформирования трубы, с помощью которого вычисляетсяусилие деформирования образца, в ходе совместного деформирования образца и трубы не контролируется, а определяется доначала нэгружения образца. Кроме того, устройство не позволяет проводить испытания изделий, размеры которых больше10 размеров внутреннего объема трубы, а такжеустройство в ходе испытаний не обеспечиваетвозможность проведения визуального контроля за поведением образца,Целью изобретения является повыше 15 ние точности испытаний,Укаэанная цель достигается путем создания условий для измерения прочностныххарактеристик трубы во время нагруженияобразца за счет использования в заявляе"20 мой конструкции дополнительного гидроцилиндрэ, обеспечивающего разнесение впространстве зон деформирования образцаи металлической трубы.На чертеже схематично изображен опи 25 сываемый стенд,Стенд содержит силовую раму 1, на столе которой устанавливается и жестко крепится с помощью деталей крепления 2объект 3 испытаний, гидропривод стенда (не30 показан), нагружающий гидроцилиндр 4,дополнительнь 1 й гидроцилиндр 5, элемент бпоглощения энергии, устройства для измерения сил 7, 8 и устройство для измеренияперемещений 9, Шток поршня гидроци 35 линдра 4 жестко соединен с нагружающимэлементом 10, с помощью которого испытательная нагрузка передается на объект испытаний 3. Нештоковая полость 11гидроцилиндра 4 соединена с напорной ма 40 гистралью 12 гидропривода стенда, и с помощью трубопровода силоизмерительноймагистрали 13 с устройством для измерениясил 8, Штоковая полость 14 гидроцилиндра4 соединена с помощью трубопровода 15 са45 нештоковой полостью 16 гидроцилиндра Б иобразует с ней замкнутый объем, заполненный рабочей жидкостью. Количество жидкости берется из расчета наиболее полногообеспечения перемещения штока поршня .50 гидроцилиндра 5 равное объему полости 11при крайнем утопленном положении штокапоршня гидроцилиндра 4. Штоковая (возвратная) полость 17 гидроцилиндра 5 соединена с магистралью слива 18. Опора 1955 крепления гидроцилиндра 4, а также траверса 20 обеспечивает монтаж испытательной установки с замыканием силовых цепей .нагружения объекта испытаний 3 и элемента 6 поглощения энергии за счет многопозииионного крепления их на силовой раме 1.1796970 1 О 51В качестве элемента 6 поглощения энергии в конструкции стенда может быть использовано любое устройство, при деформировании которого происходит поглощение или накопление энергии, например, пружина.Стенд работает следующим образом, При втянутом положении штока поршня гидроцилиндра 5 устанавливают элемент 6 поглощения энергии, траверсу 20 жестко закрепляют на.раме 1. Объект 3 испытаний устанавливают на столе сИловой рамы 1 с зазором до нагружающего элемента 10 и жестко закрепляют с помощью деталей крепления 2 опору 19 перемещают и закрепляют на раме 1 в точке. обеспечивающей требуемое направление приложения нагрузки.8 процессе испытаний рабочая жидкость от насосной установки гидропривода стенда по напорной магистрали 12 подается в полость 11 гидроцилиндра 4, При этом поршень гидроцилиндра 4 перемещается вправо и вытесняет из полости 14 по трубоп- роводу 15 в полость 16 рабочую жидкость,которая воздействует на поршень гидроци линдра 5. Так как перемещение поршня гидроцилиндра 5 возможно только при изменении линейных размеров силОвой цепи деформирования элемента 6 поглощейия энергии, т.е. величина смещения поршня 30определяется величиной сжатия элемента 6поглощения энергии при его деформировании, то в полости 16 гидроцилиндра 5 начинает возрастать давление до величины давления в напорной магистрали 12. По мере увеличения давления в, напорной магистрэли 12 растет давление в полостях 11, 14 и 16, а, следовательно, растет усилие сжатия элемента 6 поглощения энергии. При усилии, вызывающем деформирование элемента 6 поглощения энергии, нагружающийэлемент 10 перемещается в сторону объектаб испытаний, После того, как зазор между 50объектом б испытаний и нагружающим элементом 10 будет выбран, осуществляется, .нагружение объекта 3 испытаний. В ходенагружения, с помощью устройств для измерения сил 7, 8 и перемещений 9, производится замер и регистрация усилиядеформирования элемента 6 поглощения Ф о р мул а изобретения Стенд для прочностных испытаний изделий, содержащий систему нагружения изделия е нагружающим элементом, . связанный с системой нагружения элемент. поглощения эищй ии разрушения изделия, и систему измерения усилий и деформаций, о т л и ч а е щ и й с я тем, что, с целью повышения точносЖ система нагружения выполнвна в виде двух гидроцилиндров,179 б 970 Составитель Ю, ИвановТехред М,Моргентал Редактор Т. Иванова КоРРектоР Н. Ревская Заказ 647 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/6 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101. шток первого гидроцилиндра связан с на- гружающая полостьпервогогидроцилиндра гружающим элементом, шток второго - с сообщена с подпоршневой полостью второ- элементом поглощения энергии, а на- го,