Устройство для испытания колецвнутренним давлением

ОП ИСАЙИ И ИЗОБРЕТЕНИЯ К А 8 Т ОРСК О МУ СВИДОЗЛЬСТВУ Соказ СеветскмзСоцмапмсткческмтРеспубпмк ои 815546(. 01 М 5/00 6 вудлраеавлы 6 клмлтет СССР йа Флак кзабретевий и открытий(53) УДК 620. . 17 (088.8) Дата опубликования описания 23.03.81 А. П. Еепоусов, А. Д, Сбидин и С. П.;.Свмыпин(54) УСТР 011 СТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ КОЛЕЦ ВНУТРЕННИМ ДАВЛЕНИЕМИзобретение относится к техникеэкспериментального определения механических характеристик материалов, предназначенных для изготовления элементов конструкций, и может быть нспопьзоввно при отработке технопогии изготовления5 композиционных материалов механическими характеристиками. Известно устройство для испытанияЮ колец внутренним давлением, содержащее установочные диски или кольца, в которых фиксируется испытуемое кольцо и уппоч няется прокладками рабочее тело, находящееся в непосредственном или косвенном контакте с внутренней поверхностью испытуемого кольца, а также элементы и оборудование для измерения параметров рабочего тепв 1 .Недостатком данного устройства является неравномерность распределения усипия нвгружения по внутренней поверхности кольца, что значительно снижает точность испытания, а также необходимость создания спожной системы уппотнекий,Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для испытания колец внутренним давлением, содержащеемеханизм создания рабочего усипия, механизм распределения усипия но внутренней поверхности копьца и рабочий элемент, выполненный в виде четырех сегментов дискаЯ.Недостатком данного устройства такжеявляется неравномерность распределенияусилия нагружения, сложность устройстваи значительные погрешности за счет неучтенных сип трения в контакте кольца с рабочим элементом.Цепь изобретения - повышение точности и упрощение устройства,Поставпенная цепь достигается тем,что в устройстве дпя испытания колецвнутренним давлением, содержащем механизм создания рабочего усилия, механизм распределения усипия по внутренней поверхности копьца и рабочий эле815546,цилиндрический корпус 1 3 приварен к основанию 14. К верхнему срезу цилиндрического корпуса 13 болтовым соединением закреплен неподвижный барабан 1 2, в осевой втулке которого на подшипниках 11 эапрессован вал подвижного барабана 3. Электродвигатель 1 постоянного тока болтовым соединением закреплен на нижнем флвнце неподвижного барабана 12, а его ввл через шлицевую муфту 2 соединен с валом подвижного барабана 3. Внутри подвижного барабана 3 установлена прокладка 5 и испытуемое кольцо 4, на его ступице 18 установлены лопатки 19 и подвижный токосъем 9, а верхний срез закрыт крышкой 6 из прозрачного материала. Верхний срез неподвижного барабана 12 закрыт крышкой 7 из прозрачного материала, на которой закреплены неподвижные токосъемы 8 и разъем для вывода цепей тензодатчиков.В качестве рабочего элемента используют мелкую свинцовую дробь 20. П+ Рцэр П внеи2 И 50 мент, механизм создания рабочего усилия выполнен в виде центрифуги, ме.ханизм распределения усилий по внутренней поверхности кольца выполнен в видеподвижного барабана центрифуги, нацентральной ступице которого установлены радиальные лопатки, а в качесчзе рабочего элемента используют мелкую свинцовую дробь.На фиг. 1 схематично изображе- .но предлагаемое устройство, вид сбоку;на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 разрез А А на фиг. 1.Устройство содержит механизм создания рабочего усилия, выполненный в видецентрифуги, состоящей из электродвигателя 1 постоянного тока, шлицевой муфты2, подвижного барабана 3, на которомразмещено испытуемое кольцо 4, прокпадки 5, крышки 6 подвижного барабана,крышки 7 неподвижного барабана, неподвижных токосъемов 8, подвижных токосъемов 9, разъема 10 для вывода цепей тензодатчиков, подшипников 11 качения, неподвижного барабана 12, цилиндрического корпуса 11 и основания 14.Неподвижные токосъемы 8 выполненыв виде стойки 15, на которой закреплены пружинные контакты 16. Подвижныйтокосъем 9 имеет копьц",:выо контакты 17.Механизм распределения усилий повнутренней поверхности кольца 4 выполнен в видеподвижного бврвбвнв 3, нвцентральной ступице 18 которого установлены радиальные лопатки 19,Устройство работает следующим образом.Определение прочности стеклоплвстикового кольца в окружном направлении прирастяжении П производят в следую+шей последовательности.Сжимают с устройства крышку 7 неподвижного барабана, с закрепленными нв нейнеподвижными токосъемами 8 и рвзъе О мом 10 для вывода цепей тенэодвтчиков.Снимают с подвижного барабана 3 крышку 6. В пазы ступицы 18 подвижногобарабана 3 устанавливают лопатки 19,соответствующие диаметру испытуемого 15 кольца 4, и устанавливают испытуемоекольцо 4, Засыпают пространство междуступицей 18, лопатками 19 и внутреннейповерхностью испытуемого кольца 4 мелкой свинцовой дробью 20 на высоту испытуемого. кольцв 4, Закрывают крышкой6 и крышкой 7 соответственно подвижныйи неподвижный барабаны, Подключаютобмотки электродвигателя 1 к регулируемому источнику постоянного тока и плвв ным увеличением напряжения приводятподвижный барабан 3 во вращение.Свинцовая дробь под действием центробежных сил равномерно давит на всювнутренюю поверхность кольца 4 и это З 0 давление увеличивается с увеличениемнапряжения нв обмотках электродвигателя 1.Момент разрушения кольца фиксируется визуальным наблюдением через крышки барабанов, выполненные из прозрачного материала, С началом разрушения испытуемого кольца 4 прекращают увеличение напряжения на обмотках электродвигателя 1 и замеряют его величину,Величину давления дроби нв внутреннююповерхность кольца определяют как центробежную силу дроби, приходящейся нвединицу внутренней поверхности кольца.центробежная сила однозначно определена числом оборотов подвижного барабана3, которое зависит от напряжения нвобмотках электродвигателя 1, Прочностькольца в окружном направлении при рвс -тяжении определяют по формуле где "- удельное давление раэрущ- ния;ОВНЕ 4 - внешний диаметр кольна;55 1 п - толщина кольца.Определение мопупя упругости материала в окружном направлении Епроизводят следующим образом.5 81На внешнюю псверкность испытуемого кольца наклеивают датчики в окруж.ном направлении, выводы с которых че. рез токосъемы 8 и 9 заводят на разъем10. Далее последовательность подготовительных операций аналогична вышеизложенному примеру. Затем к разъему 10подключают усилительно-регистрирующийприбор, фиксирующий сигналы датчиков,и подачей напряжения на электродвигатель 1 приводят подвижный барабан 3во вращение,Устанавливая последовательно различные напряжения на обмотках электродвигателя 1, тем самым задавая различные давления дроби на внутреннюю поверхность кольца 4, фиксируют показания тенэодатчиков, сигнал с которых пропорционален относительной деформации на внешней поверхности кольца 4.Модуль упругости материала в окружном направлении определяют по форму леВНЕЫ8 ю2 ИЕгде Р - удельное давление дроби навнутреннюю поверхность кольца,Ови- внешний диаметр кольца;относительная деформация, измеренная на внешней поверхности кольцаПрименение изобретения значительно повышает точность определения механи 5546 бческих характеристик испытуемых колец, обеспечивает равномерность распределе ния усилий на внутреннкио поверхность кольца вплоть до его разрушения и исключает необходимость использования специального оборудования для создания и замера усилий, что упрощает и удешевляет ус тройс та о. формула изобретения 30 Устройство для испытания колец внут 1 ю ренним давлением, содержащее механиэ,создания рабочего усилия, механизм распределения усилия по внутренней поверхности кольца и рабочий элемент, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения точности и упрощения устройства, механизм создания рабочего усилиявыполнен в виде центрифуги, механизмраспределения усилий по внутренней поверхности кольца выполнен в виде подвижу ного барабана центрифуги, на центральнойсту лице которого установлены радиальныелопатки, а в качестве рабочего элемента используют мелкую свинцовую дробь.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Тарнопольский Ю. М. и др. Методы статических испытаний армированныхпластиков, Рига, Знание, 1972. с. 200201.2. Там же, с. 195.НИИПИ Заказ филиал ППП