Установка для испытания образцов при сложнонапряженном состоянии Советский патент 1986 года по МПК G01N3/08 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно, к установкам для испытания образцов материалов при действии осевой нагрузки ,и крутящего момента.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем поддержания осевых и угловых деформаций на заданных уровнях в процессе испытания.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемой установки; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-К на фиг. 1; на фиг.4 - узел I на фиг. 3.

Установка содержит основание 1, установлеиньй на нем механизм для создания осевого усилия, выполненный в виде корпуса 2 с клиновой внутренней полостью, в стенках которой имеются продольные пазы 3 и 4. В пазах 3 и 4 установлены ползуны 5 и 6, одни концы которых перемычкой 7 соединены между собой, а другие шарнирно связаны с захватами 8 и 9 образца 10

Механизм для создания крутящего момента выполнен в виде двух шестерен 11 и 19 различных диаметров, установленных на захватах 8 и 9, и двух связанных между собой зубчатых реек 13 и 14, находящихся в зацеплении с шестернями 11 и 12 и установленных с возможностью перемещения вдоль оси клиновой полости. Привод вьтолнен в виде трех колес 15-17, установленных соосно с возможностью фиксации друг относительно друга фиксаторами 18. Среднее 16 из этих колес является приводным, выполнено с зубчатым венцом и находится в зацеплении с шестерней 19, установленной, например, на валу редуктора (не показан). На наружных торцовых поверхностях крайних колес 15 и 17 имеются спиралевидные пазы 20 и 21, Тяга 22 связывает привод с механизмом осевого нагружения образца 10, При этом одним концом она связана через перемычку 7 с ползунами. 5 и 6, а на другом имеет упор 23, размещен- ньй в пазах 20 крайнего колеса 15 привода.

Тяга 24 связывает привод с механизмом закручивания образца Ю. При этом одним концом она связана с зубчатыми рейками 13 и 14, а на другом имеет упор (не показ ан), размещенный

в пазах 21 другого крайнего колеса 17 привода.

Установка работает следующим образом.

Сообщая вращательное движение шестерне 19, тем самым приводят в движение среднее колесо 16 привода. Фиксированные относительно среднего колеса 16 колеса 15 и 17 привода начинают также вращаться При этом упоры тяг 22 и 24 скользят в спиралевидных пазах 20 и 21 и вызывают их перемещения вдоль оси клиновой полости корпуса 2. Перемещение тяги 22 через перемычку 7 передается ползунам 5 и 6, на концах которых закреплены захваты 8 и 9, В зависимости от направления перемещения тяги 22 происходит удаление или сближение захватов 8 и 9, а следовательно, растяжение или сжатие образца 10. При перемещении тяги 24 перемещаются и связанные с нею зубчатые рейки 13 и 14. Если -тяга 22 и, следовательно, ползуны 5 и 6 неподвижны, то происходит перемещение связанных между собою реек 13 и 14 относительно находящихся в зацеплении с ними шестерен 11 и 12, Имея разньй диаметр, шестерни 11 и 12, поворачиваясь на различные углы, вызывают закручивание образца 10, При этом осевая сила на образце отсутствует.

Если тяги 22 и 24 перемещаются в одну сторону одинаково, то относительного перемещения между рейками 13 и 14 и шестернями 11 и-12 не происходит. При этом образец 10 нагружается только осевой силой, Нагруже- ние образца 10 при заданных соотношениях между осевыми силами и крутящими моментами достигается выбором направлений и скоростей перемещения тяг 22 и 24, .

При отключении двигателя как осевая, так и угловая деформация, полученные образцом, могут вьщерживать- ся с высокой точностью сколь угодно долго, так как и привод, и механизмы нагружения содержат только жесткие по сравнению с образцом элементы,

Формула изобретения

Установка для испытания образцов при сложнонапряженном состоянии, содержащая захваты образца, основание, установленные на нем механизм для создания осевого усилия, связан- ньй с одним захватом образца, и механизм для создания крутящего момента, связанный с другим захватом образца с помощью шестерни, и привод этих механизмов, отличающаяся тем, что, с целью расширения функционапьных возможностей путем поддержания осевых и угловых деформаций на заданных уровнях н процессе испытания, механизм для создания осевого усилия выполнен в виде корпуса с клиновой внутренней полостью, в стенках которой имеются продольные пазы, и ползунов, установленных в этих пазах и связанных одними своими концами с приводом., а другими - шар- нирно с захватами образца, механизм для создания крутящего момента вы2347484

полнен в виде двух шестерен различные диаметров, установленных на захватах образца, и двух связанных между собой реек, находящихся в зацепле- 5 НИИ с шестернями и установленных с возможностью перемещения вдоль оси клиновой полости, а привод выполнен в виде трех колес, установленных со- осно с возможностью фиксации относн10 тельно друг друга, среднее из которых является приводным, а на наружных торцовых поверхностях крайних имеются спиралевидные пазы, и двух тяг, одна из которых одним концом

t5 связана с ползунами, на другом имеет . Упор, размещенный в пазах одного из крайних колес привода, а другая одним концом связана с рейками, а на Другом имеет упор, размещенный в па20 зах другого крайнего колеса привода.

Установка содержит механизм для создания осевого усилия, механизм для создания крутящего момента и привод этих механизмов. Механизм для создания осевого усилия выполнен в виде корпуса с клиновой внутренней полостью, в продольньрс пазах стенок которой установлены ползуны, одни конда которых шарнирно связаны с захватами образца, а другие - с приводом. Механизм для создания крутящего момента вьтолнен в виде двух шестерен различных диаметров, установленных на захватах образца, и двух связанных между собой реек, находящихся в зацеплении с шестернями и установленных с возможностью перемещения вдсшь оси клиновой полости. Привод выполнен в виде трех соосно установленных с возможностью фиксации относительно друг друга колес, среднее из которых является приводным, а на наружных торцовых поверхностях крайних, имеются спщ)алевидные пазы, в которых размещены упоры, тягами связанные с механизмами для создания осевого усилия крутящего момента. Нагружение образца при заданных соотношениях между Ьсевьв ш силами и крутящими моментами достигается выбором направлений и скоростей перемещения тяг. При отключении двигателя как осевая, так и угловая деформа191я, полученные образцом, могут поддерживаться на заданном уровне с высокой точностью сколь угодно долго, так как и привод и механизмы нагружения содержат только жесткие по сравнению с образцом элементы. 4 ил. (Л

Фи.1

AiA.

±LL.

/7

18

W

фиг, V

Составитель Ю.Виноградов Редактор Л.Авраменко Техред М.Ходанич Корректор А.Обручар

2978/47

Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4