Установка для испытания на прочность кольцевых образцов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 977997мЙсГво делая изобретений к отнрытнк(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ КОЛЬЦЕВЫХ ОБРАЗЦОВ Изобретение относится к техникеиспытания материалов, в частностик устройствам для испытания на прочность кольцевых образцов,Известна установка для испытанийкольцевых полимерных образцов на пол"5зучесть и длительную прочность, содержащая механическое нагружающееустройство, ползун которого оказывает воздействие на края образца 1 11.тоКонструкция нагружающего устройства установки не позволяет осуществлять нагружение образца давлением,равномерным по всей окружности, чтоприводит к отклонению условий испыт 5таний от эксплуатационных.Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности и достига"емому эффекту является установка дляиспытания на прочность кольцевыхобразцов, содержащая корпус, закрепленную на нем рабочую камеру дляобразца, механизм нагружения образца и,систему регистрации, Механизм нагружения выполнен в виде работающей на сжатие испытательной машиныи пуансона, воздействующего на жидкую среду в рабочей камере, Систе"ма регистрации гыполнена в виде датчика деформации и соединенного с нимизмерительного прибора 1 2 1,Недостаток данной установки заключается в том, что конструкции механизма нагружения и системы регистрации не позволяют испытывать образ" цы в широком диапазоне скоростей нагружения и деформаций с достаточной точностью, Другим недостатком уста" новки является ограничительноменклатуры испытуемых образцов вследствие непригодности механизма нагружения для испытаний толстостенных и легко деформируемых образцов, образцов со сложной геометрией внутреннего, кана" ла, а также составных колец с проч" ной оболочкой и слабым внутренним слоем.Цель изобретения - повышение точности и расширение номенклатуры испытуемых образцовУказанная цель достигается тем, чтов установке для испытания на процность кольцевых образцов, содержащей корпус, закрепленную на нем рабочую камеру для образца, механизмнагружения образца и систему регистрации, механизм нагружения выполнен 10в виде закрепленного на корпусе стакана, сообщаемого с источником давления, размещенного в стакане сильфона заполненного жидкостью, расположенной в рабочей камере сменной резиновой трубки и закрепленного на корпусе запорного устройства, сообщающего полость резиновой трубки с сильфоном,Кроме того, система регистрации вы полнена в виде кинокамеры, установленной соосно рабочей камере, и Хстройст.ва синхронизации, соединенного с кинокамерой и запорным устройством,Запорное устройство выполнено ввиде двух взаимодействующих секторов, электромагнита, сердечник которого связан с одним из секторов,аобмотка - с устройством синхронизации, и клапана, шток которого соединен с вторым сектором,На фиг, 1 представлена схемй предлагаемой установки, на фиг, 2 - механизм нагружения,Установка содержит корпус 1, за 35крепленную на нем рабочую камеру 2для оЬразца 3 механизм нагружения,выполненный в виде закрепленногона корпусе 1 стакана 4, сообщаемогос источником давления (не показан)размещенного в стакане 4 и заполненного жидкостью сильфона 5 со ступенчатым штоком 6, установленногона стакане опорного винта 7, регулирующего рабочий ход .сильфона 5,45расположенной в рабочей камере 2сменной резиновой трубки 8, служащейдля передачи давления жидкости навнутреннюю поверхность образца 3,и закрепленного на корпусе 1 запорного устройства 9, сообщающего полость резиновой трубки 8 через стержень 10 с осевым 11 и радиальным12 отверстиями, и сменный жиклер 13с сильфоном 5, систему регистрации,выполненную в виде кинокамеры 14,установленной соосно рабочей камере2, и устройства синхронизации, выполненного в виде соединенного с кинокамерой 14 генератора 15 импульсов постоянного тока, соединенныхс генератором 15 шлейфового осциллографа 16 и счетчика 17 импульсов и блока управления (не показан);лужащего для последовательного включения осциллографа 16, кинокамеры 14 и запорного устройства 9, сообщенные с полостью трубки 8 манометр 18 и датцик 19 давления среды, соединенный с осциллографом 16, брон- стекло 20 герметично установленное на свободный торец рабочей камеры2, и уплотнительные элементы 21, слу"жащие для герметизации полости трубки 8, Запорное устройство 9 выполнено в виде двух взаимодействующихсекторов 22 и 23, электромагнита 24,сердечник 25 которого связан с одним из секторов, а оЬмотка - с блоком управления устройства синхронизации, и клапана 26, шток 27 которогосоединен с вторым сектором.Установка работает следующим образом.От источника давления сжатый воздух подается в полость стакана От блока управления запускается ос- циллограф 16, включается кинокамера 14 и затем подается ток в обмотку электромагнита 24, При этом сердецник 25 утапливается и клапан 26, откидывая штоком 27 секторы 23 и22, под действием давления жидкости в сильфоне 5 движется вверх, В верхнем положении клапан 26 запирает с помощью уплотнительной прокладки зазор, отделяющий шток 27 от корпуса 1, и жидкость проходя через сменный жиклер 13, величина калиброванного отверстия которого опре -деляет скорость нагружения, и отвер. стия 11 и 12 в стержне 10 поступает в полость резиновой трубки 8 до тех пор, пока шток 6 не перекроет выходное отверстие (не показано) сильфона 5, Давление, создаваемое в сменной резиновой трубке 8, воспринимается образцом 3. Деформация образца 3 находится в прямой эави" симости от количества жидкости, поступающей в рабочую камеру 2, и регулируется величиной хода сильфона 5 с помощью опорного винта 7, Одновременно с нагружением образца 3 осуществляется регистрация его деформации, От одного импульса генератора 15 кинолента в камере 14 про. двигается на один кадр, на котором977997 Фиксируется деформированное состоя-ние образца 3. Для удобства последующей расшифровки картины деформированного состояния на образец 3 предварительно наносится координатнаясетка, Счетчик 17 импульсов устанавливается вблизи рабочей камеры 2,цтобы его иэображение располагалосьна свободном пространстве кадра,Номер кадра, поскольку частота кадров определяется генератором 15, позволяет определить время с началаиспытания и в результате расшифровкикартины напряженно-деформированногосостояния, соответствующей каждому Икадру, можно получить скорости ра -диальной и окружной деформаций, атакже деформаций сдвига в торцовойплоскости в каждой точке образца.Одновременно с киносьемкой на шлейФовом осциллографе 16 регистрируютсигнал от датчика 19 давления и им.пульсы генератора 15, позволяющиепроводить соответствие между зафиксированным на каждом кадре изображением деформированного образца и величиной давления на его внутреннейповерхности, Для испытания образцовс различной Формой внутреннего кана"ла устанавливают резиновую трубку 8 зосоответствующего сечения,Изобретение позволяет испытыватькольцевые образцы, в том числе составные диски из нескольких разномодульных материалов, в условиях слож- Знонапряженного состояния в широкомдиапазоне скоростей нагружения, атакже проводить испытания на ползучесть или релаксацию,Формула изобретения1, Установка для испытания на проч.ность кольцевых образцов. содержащая корпус, закрепленную на нем рабочую камеру для образца, механизм на"гружения образца и систему регистрации, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения точности ирасширения номенклатуры испытуемыхобразцов, механизм нагружения выполнен в виде закрепленного на корпусестакана, сообщаемого с источникомдавления, размещенного в стаканесильфона, заполненного жидкостью,расположенной в рабочей камере сменной резиновой трубки и закрепленного на корпусе запорного устройства, сообщающего полость резиновойтрубки с сильфоном,2, Установка по и. 1, о т л и "ч а ю щ а я с я тем, что системарегистрации выполнена в виде кинока"меры,. установленной соосно рабочейкамере, и устройства синхронизациисоединенного с кинокамерой и запорным устройством,3. Установка по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что запорное устройство выполнено в видедвух взаимодействующих секторов,электромагнита, сердечник которогосвязан с одним из .секторов, а обмотка - с устройством синхронизации,и клапана, шток которого соединенс вторым сектором. Источники информации принятые во внимание при экспертизе"Заводская лаборатория", 1973 М 3, с. 354-356.2, Кинцис Т,Я. и др. Методы статических испытаний армированных пла" стиков. Справочное пособие. Рига, "Зинатне", 1972, с, 2 П 2 (прототип)., акаэ 920 /57 и раж 87 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 1/5 Филиал ППП Патент , г, жгород, ул, Проектная,