Гидравлическое устройство для испытания образцов на усталость при сложном напряженном состоянии Советский патент 1984 года по МПК G01N3/36 

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов а к устройствам для испытания на усталость при сложном напряженцом состолнии, и может найти применение для испытания образцов горных пород и других хрупких материалов Известно падравлическое устройство для испытания образцов на усталость при трехосном сжатии, содержащее источник давления, гидравлическую камеру для размещения образца, гидропульсатор, шток эксцентрикового привода которого соединен с гибкой мембраной, -установленной в камере Устройство позволяет проводить ис1:ытания материалов в условиях трехосного сжатия, но не может быть использовано для знакопеременного нагрулсения образца, Ваиболее близким по технической сущности к изобретению является гидравлическое устройство для испытания образцов на усталость при сложном напряженном состоянииг содержащее з лполн,енный с; полостью для размещени образца блок цилиндров с четырьмя плун жерами, установленными попарно по взаимно перпендикулярным направлениям и воздействующш- и непосредственно на грани образца, индивидуальный для каждой пары цилиндров источник дав-лен и я 2J , ifaHecTHoe устройство проводит ис .пытБдчИЯ на, усталость при сложном напряженном состоянии при различном ооотксшении сжимающих нагрузок по взаимно перпендикулярнглм осям. Однако конструкция устройства не позволяет нагружать образец знакопеременной нагрузкой, так как плун;керг-с пр кладывают только сжимаюгл1,ую на1рузку к образ- цу . Целью изобретения является расширс ние функциональных возможностей пу тем обеспечения возможности приложе;5ия знакопеременной нагрузки, доставленная цель достигается тем vio гидравлическое устройство для ис пь.тания образцов на усталость при С1:ожном напряженном состоянии,, со.исгржапдее выполненный с полостью для размещения образца блок цилиндров с четырьмя плунжерамир установленными nonaptio по взаимно перпенди1сулярным направлениям, и источник давления, снабжено приводом.для вращения блока цилиндров, охватывающий блок цилинд ров замкнутой цилиндрической направ ляющей для плунжеров, установленной с возможностью поворота относительно ОСИ- перпендикулярной оси вращени д блока цилиндров, л двумя парами захватов для образца, соединенных с плунжерами через силовые пружины, а источник давления подключен к полости блока цилиндров. При таком вьтолнении устройства плунжеры, перемещающиеся по цилиндрической направляющей, вызывают деформацию пружин, соединяющих захваты с плунжерами, величина и знак которой зависят от положения плунжеров на направляющей. На фиг, 1 представлена схема предлагаемого гидравлического устройства; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1, Гидравлическое устройство содержит блок 1 цилиндров, выполненный с полостью 2 для размещения образца 3, Блок 1 цилиндров содержит четыре плунжера 4-7, установленные попарно по взаимно перпендикулярным направлениям. Плунжеры 4-7 через силовые пружины 8--И соединены с двумя парами захватов 12 и 1.. Захваты 12 и 13 присоединяются к образцу 3 посредством клея или эпоксидной смолы. Блок 1 цилиндров приводится во вращение от двигателя 14 через редуктор 15. Устройство содержит также охватывающую блок 1 цилиндров замкнутую цилиндрическую направляющую 16 для плунжеров 4-7, установленную с возможностью поворота относительно оси,, перпендикулярной оси вращения блока 1 цилиндров, Полость 2 блока 1 цилиндров заполнена рабочей жир;костЬю и подсоединена к источнику давления (не показан). Устройство работает следующим образом. Двигатель 14 через редуктор 15 вращает блок 1, при этом Плунжеры 4-7, скользя по направляющей 16, поочередно вдвигаются и выдвигаются из цилиндров блока 1, Перемещения плунжеров 4-7 передаются через силовые пружины 8-11 и захваты 12 и 13 на образец 3, В зависимости от угла поворота цилиндрической направляющей 16 образец может находиться в плоском пульсирующем напряженном состоянии сжатия, наложенном на гидростатическое давление рабочей жидкости, если угол между осью вращения блока 1 и осью направляющей 16 небольшой, или в условиях циклического плоского напряженного состояния растяжениясжатия и гидростатического давления, если угол между осями составляет несколько десятков градусов. Если пружины 8-11 установить только между одной парой захватов, например 12, и плунжерами 5 и 7, то образец испытывает одноосную циклическую нагрузку. Форма цикла нагружения регулируется изменением угла между осью блока 1 и осью направляющей 16 и изменением положения направляющей 16 относительно блока 1 (в центре или бли же к одной из сторон).

Предлагаемое изобретение позволяет проводить испытания образцов на

ycTsuBOCTb при сложном напряженном состоянии при различных видах нагрузки и форме циклов.

ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ, содержащее выполненный с полостью для размещения образца блок цилиндров с четырьмя плунжерами,, уставов- . ленными попарно по взаимно перпендикулярным направлениям, и источник давления, о.тличающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности приложения знакопеременной нагрузки, оно снабжено приводом для вращения блока цилиндров, охватывающей блок цилиндров замкнутой цилиндрической направляющей для плунжеров, установленной с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной оси вращения блока цт1индров, и двумя парами захватов для образца, соединенных с плунжерами через силовые пружины, а источ- g ник давления подключен к полости (Л блока цилиндров. 00 CD 00

12

16

13

Фиг. 2