СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1995 года по МПК G01N3/10 

Изобретение относится к системам для механических испытаний и может быть использовано в транспортном и общем машиностроении.

Известный стенд выполнен в виде нагрузочной рамы, состоящей из по крайней мере двух колонн, жестко закрепленных на плите основании, поперечины, установленной с помощью втулок на колоннах с возможностью перемещения по ним. Поперечина снабжена обжимными захватами для фиксации на колоннах в режиме испытания и соединена с двумя гидроцилиндрами, перемещающими ее вдоль колонн для настройки рамы на длину испытуемого образца. Стенд имеет статический и динамический нагружатель. Статический нагружатель выполнен в виде гидроцилиндра, установленного под плитой-основанием, шток которого через захват связан с одним концом испытуемого образца, второй конец которого укреплен на поперечине через установленный на ней второй захват. Статический и динамический нагружатели являются единым устройством. Нагружатель и гидроцилиндры соединены с маслостанцией.

При одновременном проведении статического и динамического испытания одним устройством давление рабочей жидкости в рабочих полостях цилиндров в статическом и динамическом режиме должно различаться в 1,5-2 раза. На практике разница достигает 5-10 раз. Это происходит за счет того, что рабочие полости цилиндров в динамическом режиме не успевают заполняться рабочей жидкостью.

При испытании образца статическое и динамическое нагружение проводится одним и тем же гидроцилиндром одновременно. Поэтому гидроцилиндр, совершая большой ход при статическом нагружении, должен иметь длинный корпус и длинный шток. Это увеличивает массу гидроцилиндра и делает нагружатель очень инерционным при совершении динамического нагружения, что не позволяет увеличивать частоту колебаний при динамических нагрузках.

Цель изобретения - обеспечение надежности одновременного статического и динамического испытания и сокращение времени испытания путем увеличения частоты динамической нагрузки за счет уменьшения инерционности нагружающего органа.

Цель достигается тем, что испытательный стенд содержит основание, установленные на нем колонны, траверсу, установленную на колоннах с возможностью перемещения вдоль последних, средства фиксации траверса относительно колонн, средства создания статической и динамической нагрузки и источник испытательной среды.

Испытуемый стенд отличается тем, что средства создания статической нагрузки выполнены в виде связанных со средствами фиксации траверсы и установленных коаксиально каждой колонне стаканов и поперечных перегородок, установленных в зазоре между каждым стаканом и колонной с образованием двух герметичных полостей, каждая из которых сообщена с источником среды.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Испытательный стенд для механического нагружения содержит основание 1, колонны 2, траверсу 3, включающую средства 4 фиксации. На колоннах 2 установлены стаканы 5, на траверсе 3 - захваты 6 для испытуемого образца 7. В каждой колонне 2 выполнен канал 8 для подачи рабочей жидкости. Средства 4 фиксации выполнены с герметичными полостями 9 и каждая посредством каналов сообщена с источником среды.

Средства фиксации сообщены с каналом 10. Полости 2 имеют длину, равную максимальному расстоянию перемещения втулки 5 по колонне 1. Таким образом нагружающим устройством статического нагружения являются колонны 2 с траверсой 3. Динамическое нагружающее устройство 11 выполнено в виде гидропривода с управлением от электрогидравлического усилителя и является самостоятельным нагружателем. Каналы 7 и 8 соединены с электрогидравлическим усилителем, например сервовентилем статического нагружения.

Испытательный стенд работает следующим образом.

Испытуемый образец 7 перед испытанием закрепляют между траверсой 4 и нагружающим устройством 11 в захватах 6.

При статическом нагружении на растяжение рабочую жидкость подают в канал 8. Рабочая жидкость начинает перемещать стакан 5 с траверсой 3 вверх. Последняя через захват 6 растягивает образец 7. При статическом сжатии жидкость подают в канал 8. Жидкость, попадая в полость 9, воздействует на торцовую стенку полости и перемещает втулку вниз. Траверса 3 через стакан 5 воздействует на образец 7.

При одновременном статическом и динамическом нагружении динамическое нагружение ведут отдельным короткоходовым выгружателем 11, который имеет длину цилиндра и штока, соответствующие короткому ходу поршня. Такой нагружатель можно выполнить с минимальной массой что дает возможность уменьшить его инерционность и тем самым значительно увеличить частоту колебаний нагружающего органа. Увеличение частоты нагружения позволяет быстрее провести цикл испытаний и сократить время их проведения.

Область использования: изобретение относится к системам для механических испытаний и может быть использовано в области транспортного и общего машиностроения. Сущность: на основании 1 установлены колонны 2, перемещающаяся по ним траверса 3 и средства 4 ее фиксации. На колоннах установлены стаканы 5 с двумя герметичными полостями, сообщенные каналами 8 и 9 с источником среды. Имеется средство 11 динамического нагружения. При статическом нагружении на растяжение рабочую жидкость подают в канал 8 стакана 5. Рабочая жидкость перемещает стакан 5 с траверсой 3 вверх. Последняя через захват 6 растягивает образец 7. При одновременном статическом и динамическом нагружении динамическое нагружение ведут отдельно короткоходовым нагружателем 11, который имеет длину цилиндра и штока, соответствующие короткому ходу поршня, что дает возможность выполнить нагружающее устройство с минимальной массой, уменьшить его инерционность и, следовательно, увеличить частоту нагружения. 1 ил.

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ, содержащий основание, установленные на нем колонны, траверсу, установленную на колоннах с возможностью перемещения вдоль последних, средства фиксации траверсы относительно колонн, средства создания статической и динамической нагрузок и источник испытательной среды, отличающийся тем, что средства создания статической нагрузки выполнены в виде связанных со средствами фиксации траверсы и установленных коаксиально каждой колонне стаканов и поперечных перегородок, установленных в зазоре между каждым стаканом и колонной с образованием двух герметичных полостей, каждая из которых сообщена с источником среды.