Установка для исследования образца при циклическом деформировании

союз советских .СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 601 ИЗ/32 ТЕН САНИ АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВ ров же- М. Кироо,(54) УСТАНОВКА.МИРОВАНИИ ВАНИЯ ЕФОР,Д 3 е.2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Харьковский институт инженлезнодорожного транспорта им. Сва(56) Авторское свидетельство СССВ 1165936, кл. 6 01 М 3/32, 1983,ДЛЯ ИССЛЕДИКЛИЧЕСКОМ Ы, 17144(57) Изобретение относится.к испытательной технике и предназначено для испытания образцов, изготовленных из различных марок цемента с различными наполнителями и других твердых тел при плоском напряженном состоянии. Цель изобретения - , повышение точности регулирования амплитуды цикла за счет снижения погрешностей, связанных со случайными деформациями образца, При испытании на образец 20, размещенный в гнезде опоры 12, опирающейся на клин, воздействует циклическое усилие от толкателя 25, который постоянно находится в контакте с колеблющимся от приводного эксцентрика 7 рычагом 8. 2 ил.430 35 40 45 50 Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для испытания образцов, изготовленных из различных марок цемента с различныМи наполнителями и других твердых тел при плоском напряженном состоянии.Известна установка для исследования образцов при плоском деформировании, содержащая корпус, захваты для крепления образцов и нагружающее устройство, снабженное аккумулятором энергии с энергонакопителем,Однако установкой невозможно осуществить регулировку величины деформации испытуемых образцов и нагружать образец пульсирующей нагрузкой с изменением частоты нагружений,Наиболее близкой к предлагаемой является установка для определения деформационных характеристик материалов, содержащаякорпус, установленные на нем установочный элемент образца, нагружающее устройство, выполненное в виде привода, связанной с ним червячной передачи, кулачка, связанного с колесом червячной передачи, закрепленного шарнирно на корпусе рычага с роликом, предназначенным для взаимодействия с кулачком, и передающего нагрузку звена, связанного с рычагом и выполненного в виде толкателя и свяэанного с ним нажимного элемента, и приспособление для перемещения установочного элемента,Однако известная установка не обеспечивает необходимой точности регулирования амплитуды цикла из-за наличия пластинчатой пружины и отсутствия механизмов тонкой регулировки,Цель изобретения - повышение точности регулирования амплитуды за счет снижения погрешностей, связанных со случайными деформациями образца.В установке для исследования образца при циклическом деформировании, содержащей корпус, установленные на нем установочный элемент, образца; нагружающее устройство, выполненное в виде привода, связанной с ним червячной передачи, кулачка, связанного с колесом червячной передачи, закрепленного шарнирно на корпусе рычага с роликом, предназначенным для взаимодействия с кулачком, и передающего нагрузку звена, связанного с рычагом и выполненного в виде толкателя и связанного с ним нажимного элемента, и приспособление для перемещения установочного элемента, включающее винтовую пару, кулачок закреплен на оси колеса червячной передачи соосно ему, рычаг выполнен одноплецим с продольным пазом, в 5 10 15 20 25 котором установлен ролик, а приспособление для перемещения установочного элемента образца выполнено в виде полэушкис продольным направляющим пазом, установленной на винтовой паре, ось винта которой параллельна рабочей поверхностинажимного элемента, стоек с направляющими поверхностями, предназначеннымидля взаимодействия с боковыми поверхностями нажимного элемента, закрепленныхна полэунке, опоры, боковые поверхностикоторой предназначены для взаимодействия с направляющими поверхностями стоеки которая связана с установочным элементом образца, который выполнен в видегнезда для размещения образца и подпружиненного к опоре и установленного в направляющем пазу ползушки с возможностьюперемещения в нем клина, связанного сопорой, с образованием клиновой пары, атолкатель имеет на свободном конце сферическую поверхность, предназначеннуюдля контактирования с боковой поверхностью рычага, противоположной продольному пазу.Нв фиг. 1 представлена установка врабочем положении; на фиг. 2 - вид А нафиг 1Установка для исследования образцапри циклическом деформировании содержит плиту 1, нагружающее устройство, приспособление для перемещения установочного, элемента и нажимной элемент, На плите 1,по центру которой выполнен паэ 2 и закреплены планки 3, соответствующим образом выставлены и закреплены болтамимеханизмы установки,В состав нагрузочного устройства входит привод в виде электродвигателя 4 постоянного тока, связанного с валом червячнойпередачи. Червячная передача смонтирована в корпусе 5 червячного редуктора спомощью кронштейна 6, при этом электродвигатель 4 прифлангован к корпусу 5, авыходной вал червячной передачи изготовлен совместно с эксцентриком 7, при этомвыходной вал червя ного редуктора, на конце которого закреплено червячное колесо,установлен в подшипниках корпуса 5 икронштейна 6, а в соосных отверстиях вертикальных стенок последних размещен валодноплечего рычага 8 с продольным пазомдля установки ролика 9.Приспособление для перемещения установочного элемента, образца содержит.ползушку 10, пружинный клин 11 и опору 12.По центру опорной поверхности ползушки10, которая подвижно установлена в пазу 2плиты 1, болтами закреплена гайка 13, а пооси ее наружной поверхности выполнен паэ14, при этом гайка 13 резьбой связана с винтом 15, закрепленным с воэможностью поворота за плиту 1,По центру наружной поверхности ползушки 10 болтами закреплена П-образная 5 скоба 16 с направляющими поверхностями на вертикальных стойках и центральным отверстием в горизонтальной поперечине для втулки 17. Подпружиненный клин 11,выполненный по ширине паза 14, имеет 10 горизонтальною опорную поверхность для подвижного размещения в последнем и наклонную контактирующую поверхность 18, а также выступ 19 со сквозным центральным отверстием. 15По краям опоры 12, которая изготовлена с горизонтальной поверхностью для образца 20 и наклонной поверхностью для постоянного контакта с соответствующей поверхностью клина 11, выполнены приливы 2.1, расстояние между которыми соответствует ширине стоек скобы 16, при этом в торце опоры 12 со стороны клина 11 закреплена шпилька 22, проходящая через сквоз-. ное центральное отверстие клина 11 25 Со стороны горизонтальной поверхности опоры 12 выполнены выступы 23, расстояние между которыми соответствуют размерам образца 20 и которые используются в качестве гнезда для размещения последнего. Шпилька 22 используется для установки гаек и пружины 24, взаимодействующей с выступом 19 клина 11, В собранной установке наклонные поверхности клина 11 и опоры 12 находятся в постоянном контакте, при этом углы последних равны и не превышают угла трения. Нажимной элемент содержит толкатель25 со сферической поверхностью и нажимную плиту 26 с выступами 27, расстояние между которыми соответствует ширине стоек 40 скобы 12. В собранном положении установки опора 12 и нажимная плита 26 нажимного элемента. расположены между стойками скобы 16, которые используются в качестве 45 вертикальных направляющих для последних, а толкатель 25 размещен в отверстии втулки 17 скобы 16. Кроме того, предлагаемая установка снабжена регулятором напряжения (не показан) для регулировки 50 чисел оборотов электродвигателя 4. Перед включением в работу установки 1 образец 20 устанавливается на горизонтальную поверхность опоры 12 и ориентиружение, при котором сферический торец толкателя 25 не соприкасается с нижним торцом рычага 8.щ,ется по центру нажимного элемента 55выступами 23. При этом ползушка 10 перемещается винтом 15 в крайнее правое полоПосле размещения испытуемого образца 20 в гнезде последнее перемещается винтом 15 влево - в рабочее положение, при котором задается величина деформации образца, Во время перемещения ползушки 10 в рабочее положение величина деформации образца 20 за каждый оборот эксцентрика 7 определяется по шкале (не показана), закрепленной на плите 1.В рабочем положении установки под действием усилия пружины 24 клин 11 перемещается влево до упора, приподняв опору 12, образец 20 и нажимной элемент - вверх до соприкосновения сферического торца толкателя 25 с торцом рычага 8, а последний роликом 9 упирается в торец эксцентрика 7. Во время перемещения ползушки 10 относительно плиты 1 для настройки величины деформации из-за воздействия усилия пружины 24 осуществляется постоянный контакт торцов рычага 8 с эксцентриком 7 и сферическим торцом толкателя 25,Величина деформации образца 20 за один оборот эксцентрика 7 определяется величиной остаточной деформации последнего; при этом необходимо учитывать упругие деформации образца и деталей соответствующих механизмов установки.При кратчайшем расстоянии между центром эксцентрика 7 и сферическим торцом толкателя 25 величина деформации испыту.емого образца за один оборот эксцентрика 7 равна двум эксцентриситетам эксцентрика 7 без учета упругих деформаций, а в общем случае величина деформации прямо пропорциональнарасстоянию центра образца 20 от центра оси коромысла 8. После регулировки величины деформации образца 20 регулируют число оборотов электродвигателя 4 и включают последний,Во время подхода эксцентриситета вращающегося эксцентрика 7 к ролику рычага 8 осуществляется деформация образца 20 вследствие соответствующего поворота рычага 8, при этом клин 11 неподвижен вследствие соблюдения условий его само- торможения из-за незначительного угла наклона контактирующих поверхностей, величина которого меньше угла трения.При удалении эксцентриситета вращающегося эксцентрика 7 от ролика рычага 8 усилие на деформированный образец 20 уменьшается и определяется только величиной усилия пружины 24, которое перемещает клин 11 влево, обеспечивая постоянный контакт рычага 8 с эксцентриком 7 и сферическим торцом тол кателя 25.Таким образом, при работающем электродвигателе 4 образец 20 воспринимает циклическую деформацию, амплитуда которой задается регулировкой, а продолжительность цикла определяется числом оборотов электродвигателя 4.Для исследования зависимости состояния образца 20 от величины его деформации до полного, его разрушения отключается в нужный момент электродвигатель 4 по команде злектроавтоматики, которая отрегулирована на соответствующее время работы установки. На предлагаемом устройстве возможно осуществлять исследования образца до полного его разрушения.После проведения испытания образца . определяют по датчикам злектроавтоматики величину, усилий, воздействующих на него, и при необходимости исследования могут быть продолжены в той же последовательности.Формула изобретения Установка для исследования образца при циклическом дебормировании, содержащая корпус, установленные на нем установочный элемент образца, нагружающее устройство, выполненное в виде привода, связанной с ним червячной передачи, кулачка, связанного с колесом червячной передачи, закрепленного шарнирно на корпусе рычага с роликом, предназначенным для взаимодействия с кулачкбм. и передающего нагрузку звена, связанного с рычагом и выполненного в виде толкателя и связанного с ним нажимного элемента, и приспособление для перемещения установочного элемента, включающее винтовую пару, отличающаяся тем,что,сцелью повышения точности регулирования амплитуды цикла за счет снижения погрешностей, 5 связанных со случайными деформациямиобразца, кулачок закреплен на оси колеса червячной передачи соосно ему, рычаг выполнен одноплечим с продольным пазом, в котором установлен ролик, а приспо собление для.перемещения установочногоэлемента образца выполнено в виде ползушки с продольным направляющим пазом, установленной на винтовой паре, ось винта которой параллельна рабочей 15 поверхности нажимного элемента, стоек снаправляющими поверхностями, предназначенными для взаимодействия с боковыми поверхностями нажимного элемента, закрепленных на ползушке, опоры, боковые 20 поверхности которой предназначены длявзаимодействия с направляющими поверхностями стоек и которая связана с установочным .элементом образца, который выполнен в виде гнезда для размещения 25 образца и подпружиненного к опоре и установленного в направляющем пазу ползушки с возможностью перемещения в .нем клина,.связанного с опорой, с образованием клиновой пары, а толкатель имеет ЗО на свободном конце сферическую поверхность, предназначенную для контактирования с боковой поверхностью рычага, противоположной продольному пазу,1714430 АСоставитель В. Молчановдактор И. Шулла Техред М;Моргентал Корректор Н. Ревска Заказ 685. Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб 4 Яоизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 10