Пресс для испытания материалов Советский патент 1983 года по МПК G01N3/10 

Ю

;о о со сд Иэобретениа относится х испытательной технике, в частности к гидравлическим прессам, создающим статическое нагружение. По основному авт. ев, известен пресс для испытания материалов, содержащий раму с закреплен ным на ней гидравлическим силовозбудителем, выполненным в виде поршн с глухим соосным отверстием и раз-мещенного в нем плунжера, систему нагружения с захватами, узел управления с электродвигателем, винтовой шток, кинематически связанный одним концом с электродвигателем, а други с помощью резьбы с плунжером 1. Недостатком известного пресса яв ляется то, что он не обеспечивает испытание материалов при регулируемом трехосном напряженном состояни обусловленное наличием одного поршня, воздействующего в осевом направ лении на испытуемый образец. Цель изобретения - проведение ис пытаний материалов при трехосном на гружении. Цель достигается тем, что пресс для испытания материалов снабжен контейнером, выполненным в виде усе ченного конуса с центральньш ступен чатым отверстием, в котором размеще на система нагружения с захватами для образца, и установленным в отве стии затвором, цилиндрическим кольцом, охватывающим контейнер, укрепленный на раме коаксиально с гидрав лическим дополнительным силовозбуди телем, выполненным в виде плунжеров и кольцевого поршня, взаимодействующего с цилиндрическим кольцом, жест кой рамкой, связывающей плунжеры, до полнительным электродвигателем, уста новленным на раме, и расположенным оппозитно винтовому штоку дополнительным винтовым штоком, один конец которого соединен с жесткой рамкой, а другой кинематически соединен с до полнительным электродвигателем и электрически связанным с ним датчиком давления. На чертеже схематически изображен предлагаемый пресс, общий вид, разрез. Пресс для испытания материалов содержит контейнер 1 с центральным ступенчатым отверстием 2, в котором размещена система нагружения в виде захватов 3 образца, связанных с установленным на раме 4 силовозбудителем выполненным в виде поршня 5 с глухой центральной проточкой 6, в которой размещен плунжер 7. В отверстии 2 установлен затвор 8, цилиндрическое кольцо 9, охватывающее кон тейнер 1. Плунжер 7 посредством винтового штока 10 и кинематической цепи 11 связан с электродвигателем 12. Коаксиально поршню 5 на раме 4 размещен дополнительный силовозбудитель, выполненный в виде плунжеров 13 и кольцевого поршня 14. Плунжеры 13 связаны жесткой рамкой. 15 в одно целое. Дополнительный винтовой шток 16 одним концом 17 соединен с жесткой рамкой 15, а другим - посредством кинематической цепи 18 - с дополнительным электродвигателем 19, который электрической цепью 20 через усилитель 21 соединен с датчиком 22 давления. Кроме того, пресс содержит измерительную рамку 23, рычаг 24, установленный на плунжере 7, концевые выключатели 25 и 26, опорные полукольца 27, -цилиндр 28 с укрепленным на нем корпусом 29, датчиком 30 силы. Пресс работает следующим образом. Образец 31 размещается в отверстии 2 контейнера 1 под гидростатическим давлением и захватами 3 соединяется с силовозбудителем, создающим осевую нагрузку. Радиальная нагрузка на образец 31 создается в результате повышения гидростатического давления в камере 32, образованной внутренней поверхностью центральчого ступенчатого отверстия 2 в контейнере 1 и затвором 8. При приложении заданной нагрузки на образец 31 цепи мостов (не показаны) тензорезисторного датчика 22 давления и датчика 30 силы уравновешены и напряжение разбаланса в цепях мостов отсутствует. При изменении радиальной нагрузки (например, снижении гидростатического давления в камере 32) в цепи мостов тензорезисторного датчика. 22 давления возникает напряжение разбаланса, которое подается на усилитель 21 и далее в качестве сигналов запуска поступает в электродвигатель 19. При этом вращение ротора электродвигателя 19 через кинематическую цепь 18 и винтовой шток 16 преобразуется в поступательное перемещение жесткой рамки 15 и связанных с ней плунжеров 13. Плунжеры 13, сжимая рабочую жидкость, перемещают кольцевой поршень 14, который через опорные полукольца 27 воздействует на цилиндрическое кольцо 9 и сжимает жидкость в камере 32, в результате чего радиальная нагрузка на образец 31 повышается. При достижении заданной величины радиальной нагрузки на образец 31 в цепи моста тензорезисторного датчика 22 давления восстанавливается баланс, и электродвигатель 19 останавливается. В случае увеличения радиальной нагрузки на образец 31 аналогично происходит перемещение плунжеров 13 в обратном направлении до

тех пор, пока в цепи моста тензорезисторного датчика 22 давления не восстанавливается баланс тока.

Регулирование необходимой величины осевой нагрузки на образец 31- производится аналогичным образом, т.е. при разбалансе электрической цепи моста (не показана) датчика 30 силы происходит включение электродвигателя 12, что через Кинематическую

цепь 11 и винтЬвой шток 10 создает перемещение плунжера 7 в ту или другую сторону, вызывая снижение или повышение осевой нагрузки на образец.

Предлагаемая конструкция пресса позволяет проводить исследование пронностных и деформационных свойств материалов при различных режимах нагружения путем создания регулируемого трехосного напряженного состояния.

ПРЕСС ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ по авт. св. № 945733, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью проведения испытаний при трехосном нагружении образца, он снабжен контейнером в виде усеченного конуса с центральным ступенчатым отверстием. в котором размещена система нагружения с захватами для образца, и установленным в отверстии затвором, цилиндрическим кольцом, охватывающим контейнер, укрепленный на раме коаксиально с гидравлическим, дополнительньм силовозбудителем, вьтолненншл в виде плунжеров и кольцевого поршня, взаимодействующего с цилиндрическим кольцом, жесткой рамкой, связывающей плунжеры, дополнительиым электродвигателем, установленным на раме, и расположенным оппозитно винтовому штоку допоянительньи зинтовым штоком, один конец которого соединен с жесткой рамкой, а другой кинематически соединен с дополни8 тельным электродвигателем и электрически связанным с ним датчиком давления.