МНОГООБРАЗЦОВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ УСТАЛОСТНЫХ РЕЗОНАНСНЫХ ИСПЫТАНИЙ Российский патент 1994 года по МПК G01N3/34 

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям образцов материалов и изделий на прочность.

Известна многообразцовая установка для усталостных испытаний образцов (авт.св. N 1033922, кл. G 01 N 3/08, 1983), содержащая основание, радиально установленные на нем пары захватов для каждого образца, упор, расположенный в центре основания и взаимодействующий с одним из каждой пары захватов, механизм циклического нагружения, связанный с захватами.

Наиболее близкой по конструкции и достигаемому эффекту к изобретению является многообразцовая установка для усталостных резонансных испытаний [1] , содержащая основание, радиально установленные на нем направляющие втулки, пары захватов для каждого образца, расположенные во втулках, цилиндрический упор с фиксатором, установленный в центре основания и взаимодействующий с одним из каждой пары захватов, механизм циклического нагружения, связанный со вторым захватом каждой пары.

Недостаток установок состоит в том, что на них неосуществимы испытания при разгрузке отдельных образцов или группы с изменением энергии упругого восстановления деформаций образцов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний как при циклическом нагружении, так и при разгрузке с регистрацией энергии упругого восстановления деформаций отдельных образцов или группы.

Это достигается тем, что установка снабжена гидроцилиндрами по числу пар захватов с поршнями, установленными во втулках с возможностью осевого перемещения, фиксаторами осевого перемещения гидроцилиндров во втулках, фиксаторами перемещения захватов относительно гидроцилиндров, гидроцилиндром, установленным на основании, с поршнем, измерителем перемещения последнего, при этом гидроцилиндры, расположенные во втулках, контактируют с упором, их поршни - с одним из захватов каждой пары, а подпоршневые полости всех цилиндров гидравлически соединены.

При такой конструкции установки при включенном фиксаторе захвата, связанного с поршнем, на каждой паре захватов, испытания проходят, как на прототипе - при взаимодействии или при независимом нагружении образцов в группе. Но при фиксации цилиндров относительно втулок, при фиксации второго захвата и расфиксации первого захвата каждой пары происходит упругое восстановление деформаций образца или группы, перемещение поршней и регистрация этого перемещения по перемещению одного из поршней. Это дает новый эффект - разгрузку образцов или группы с регистрацией энергии упругого восстановления деформаций образцов, что на прототипе неосуществимо и приводит к достижению цели.

На чертеже представлена схема установки.

Установка содержит основание 1, радиально установленные на нем направляющие втулки 2, пары захватов 3, 4 для каждого образца 5, расположенные во втулках 2, цилиндрический упор 6 с фиксаторами 7, размещенный в центре основания и взаимодействующий с одним из каждой пары захватов 3, механизм 8 циклического нагружения, связанный со вторым 4 захватом каждой пары.

Установка снабжена гидроцилиндрами 9 по числу пар захватов с поршнями 10, установленными во втулках с возможностью осевого перемещения, фиксаторами 11 осевого перемещения гидроцилиндров во втулках 2, фиксаторами 12, 13 перемещения захватов 3, 4 относительно гидроцилиндров 9, гидроцилиндром 14 с поршнем 15, установленным на основании 1, измерителем 16 перемещения поршня 15. Гидроцилиндры 9 контактируют с упором 6, их поршни 10 соединены с захватами 3 каждой пары. Подпоршневые полости всех гидроцилиндров 9, 14, гидравлически связаны между собой.

Механизм циклического нагружения выполнен в виде кулачков 8, вращаемых приводом 17 и цепной передачей 18 с натяжным роликом 19. Все фиксаторы выполнены электромагнитными, измеритель 16 - в виде датчика линейного перемещения.

Установка работает следующим образом.

Включают фиксаторы 12 и выключают фиксаторы 11, 13. Включают привод 17 и посредством цепной передачи 18 приводят во вращение кулачки 8, которые через захваты 4 циклически деформируют образца 5. Для испытаний при независимом деформировании образцов включают фиксатор 7 и соединяют упор 6 с основанием 1, для испытаний при силовом взаимодействии образцов выключают фиксатор 7, силовое взаимодействие образцов осуществляется через подвижный упор 6, при этом распределение усилий задано взаимным расположением осей втулок 2 по углу окружности основания.

Для испытаний при разгрузке образцов привод 17 выключают в положении кулачков, создающих заданную деформацию образцов Включают фиксаторы 11 и фиксаторы 13 и выключают фиксаторы 12. За счет упругого восстановления деформаций образцов захваты 3 смещают поршни 10, что приводит к смещению поршня 15. Смещение поршня 15 регистрируется измерителем 16 и по диаграмме смещения с учетом инерционной массы поршня 15 и силы трения на его перемещение определяют энергоотдачу образцов и динамику процесса упругого восстановления деформаций. Порядок разгрузки образцов определяют порядком выключения фиксаторов 12.

Установка позволяет проводить испытания в новых режимах - при периодической разгрузке отдельных образцов или группы с регистрацией параметров процесса упругого восстановления деформаций на разных стадиях деформирования, что расширяет возможности испытаний.

Многообразцовая установка для усталостных резонансных испытаний предназначена для испытаний на прочность. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний как при циклическом нагружении, так и при разгрузке с регистрацией энергии упругого восстановления деформаций отдельных образцов или группы. Содержит захваты 3, 4 для образцов 5, фиксаторы (Ф) 11, 12, 13, 7, гидроцилиндры 2, 14 с поршнями 10, 15, кулачки 8 с приводом 17. Циклическое нагружение осуществляется кулачками 8 при включенных Ф 12, разгрузка - при включенных Ф 11, 13 и выключенных Ф 12. Процесс энергоотдачи фиксируется по перемещению поршня 15 датчиком 16. Используют при испытании образцов разных материалов и изделий. 1 ил.

МНОГООБРАЗЦОВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ УСТАЛОСТНЫХ РЕЗОНАНСНЫХ ИСПЫТАНИЙ, содержащая основание, радиально установленные на нем направляющие втулки, пары захватов каждого образца, расположенные во втулках, цилиндрический упор с фиксатором, расположенный перпендикулярно в центре основания, и механизм циклического нагружения, связанный с одним захватом каждой пары, отличающаяся тем, что с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения испытаний как при циклическом нагружении, так и при разгрузке с регистрацией энергии упругого восстановления деформации отдельных образцов или группы, установка снабжена гидроцилиндрами по числу пар захватов, установленными во втулках с возможностью осевого перемещения, фиксаторами осевого перемещения гидроцилиндров во втулках, фиксаторами перемещения захватов относительно гидроцилиндров, дополнительным гидроцилиндром, установленным на основании, измерителем перемещения поршня дополнительного гидроцилиндра, корпусы гидроцилиндров, расположенных во втулках, контактируют с цилиндрическим упором, шток - с вторым захватом каждой пары, а гидроцилиндры гидравлически связаны между собой.