Устройство для испытания цепочки образцов на длительную прочность Советский патент 1985 года по МПК G01N3/08 

Изобретение относит,ся к технике испытаний материалов на прочность, в частности к устройствам для испытания на длительную прочность в условиях одноосного напряженного со тояния образцов горных пород, строительных и других материалов. Известна рычажная установка для испытания на ползучесть, содержащая раму с закрепленными на ней захватом для образца, рычаг, установленный на оси и малым плечом соединеный с вторым захватом для образца, и соединенный с большим плечом рычага нагружакмций механизм, выполненный в виде червячно-винтового редуктора приводная звездочка которого бесконечной цепью связана с грузом. Недостаток установки заключается в том, что испытаниям одновременно может подвергаться лишь один образе и это существенно увеличивает продолжительность проводимых исследова ний. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство дл ;Испытания цепочки образцов на длительную прочность, содержащее силовую раму, захваты с гибкими связями для крепления образцов, демпферы, установленные параллельно казкдой паре захватов, динамометры, связанные с захватами, и нагружакщий , механизм. . Нагружающий механизм выполнен в вцде гидроприводов, поднимающих с упоров силовую раму, на параллель ных осях которой установлены блоки, охватываемые гибкими связями 2. Недостатком устройства является низкая производительность, обусловленная тем, что всё образцы в устройстве испьггывают одинаковые усили и для выполнения программы испытаний на длительную прочность необходимо проводить многократное повторе ние испытаний, всякий раз нагружая образцы до нового уровня напряжений . Цель изобретения - повышение про изводительности путем обеспечения нагружения образцов различными УСИЛИЯМИ. -Поставленная цель достигается тем, что устройство дЛя испытания цепочки образцов на длительную проч ность, содержащее силовую раму, зах ваты с гибкими связями для креплени образцов, демпферы, установленные параллельно каждой паре -захватов, динамометры, связанные с захватами, и нагружающий механизм, снабжено радиально расположенными рычагами, первый из которых закреплен на раме неподвижно, остальные установлены на раме с возможностью поворота относительно общей оси, проходящей через концы рычагов, а последний установлен на подвижной в горизонтальной плоскости планке с возможкостью углового перемещения, причем планка кинематически связана с двига телем, в цепь питания которого включен в качестве замыкателя один из динамометров, на последнем рычаге, установлен нагружающий механизм, вьшолненньй в виде каретки с , контактирукяцей с планкой, при этом каждая пара захватов закреплена гибкой связью между соседними рычагами Иа расстояниях от общей оси рычагов, обратно пропорциональных заданным . усилиям.. На фиг. 1 представлена схема. уст- ройства для испытания цепочки образцов на Длительную прочность; на / фиг. 2 - устройство, вид в плане; на фиг. 3 - конструкция захвата для образца с демпфером;на фиг. 4 конструкция динамометра; на фиг.5 конструкция каретки с грузом. Устройство содержит силовую раму 1,на оси 2 которой радиально установлены рычаги 3, причем первый рычаг 4 установлен неподвижно, а последний рычаг 5 установлен на подвижной в горизонтальном направлении планке 6 с возможностью углового перемещения, захваты 7 с гибкими связями 8 для образцов 9, прикрепленные к рычагам 3 на расстояниях от оси 2,обратно пропорциональных заданным усилиям, демпферы 10, установленные параллельно каждой паре захватов 7, динамометры 11, связанные с захватами 7, нагружающий механизм, выполненный в виде установленной на рычаге 5 каретки 12 с подшипниками 13, к которой на оси 14 подвешен груз 15, и двигатель 16 перемещения планки 6, в цепь 17 питания которого включен в качестве замыкателя один из динамометров 11, выполненный в виде разрезного кольца 18 с регулировочным винтом 19 и контактом 20, размещенном на изоляторе 21. Устройство работает следующим образом. Образцы 9 в виде цепочки размещают между рычагами 3(включая первый 4и последний 5 рычагц. На рычаге 5устанавливают каретку 12 с грузом 15 и тем самым нагружают образцы 9 ,до заданных усилий, обратно пропорци ональных расстояниям от места крепле ния захватов 7 до оси 2 рычагов 3. К моменту достижения заданной нагруз ки ширина полости разреза кольца 18 динамометра 11 достигает величины, пропорциональной упругим характеристикам динанометра. Вращениек винта 19 устанавливают зазор между ним и кЬнтактом 20, исходя из допустимой ;величины погрешности в изменении усилий. В дальнейшем устройство работает в автоматическом режиме. I ПО мере развития деформаций ползу чести образцов 9 рычаг 5 опускается чтоприводит к уменьшению усилий на образцы 9, так как начинает увеличиваться составляющая веса груза 15, воздейст.вуйщая на планку 6. Уменьшение усилий на образцах 9 приводит к уменьшению величины зазора кольца 18 динамометра 11 и замыканию электрической цепи 17 питания двигателя 16. При пуске двигатель 16 перемещает планку 6, которая увлекает за собой каретку 12с грузом 15, что 904 приводит к увеличению усилия на образцах 9 до заданной величины,при которой за счет образования зазора в кольце 18 будет разомкнута цепь 17 питания двигателя 16 Таким образом обеспечивается постоянство поддержания заданных усилий на образцах 9. При разрушении одного или нескольких образцов силовая цепь устройства не нарушается благодаря действию демпферов 10, воспринимающих нагрузку вместо разрушенного образца. При необходимости повысить эффективность работы устройства на месте отдельных образцов 9 могут быть установлены цепочки однотипных образцов с демпферами. В этом случае образцы, расположенные между соседними рычагами, будут находиться под одним и тем же уровнем нагрузки, а образцы, расположенные с разных сторон рычагов - нагружены не одинаково. Изобретение позволяет благодаря ускорению процесса испытания на длительную прочность сократить время экспериментов и тем самым улучшить оперативность научных рекомендаций для практики.

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ :ЦЕПОЧКИ ОБРАЗЦОВ НА ДЛИТЕЛЬНУЮ ПРОЧНОСТЬ, содержащее силовую раму ;захваты с гибкими связями для креп ;Ленин образцов, демпферы, установленные параллельно каждой паре зах ватов, динамометры, связанные с захватами, и нагружающий механизм, отличающееся тем, что, целью повьппения производительности путем обеспечения нагружения образцов различными усилиями, оно снабжено радиально расположенными рычагами, первый из которых закреплен на раме неподвижно, остальные установлены на раме с возможностью поворота относительно общей оси, проходящей через концы рычагов, а последний установлен на подвижной в горизонтальном направлении планке с возможностью углового перемещённая, причем планка кинематически связана с двигателем, в цепь питания которого включен в качестве замыкателя один из динамометров, на последнем рычаге установлен нагружающий механизм , выполненный в виде каретки с грузом, конта.ктирующей с планкой, при зтом каждая пара захватов закреплена гибкой связью между соседними рычагами на расстояниях от общей оси рычагов, обратно пропорциональных заданным усилиям.

i-

Фс/г.2

rff.

0

Фиг. 4

73 72 74

/cf