Стенд для исследования физико-механических свойств неметаллических образцов Советский патент 1986 года по МПК G01N3/08 G01M7/00 

Изобретение относится к исследоанию физико-механических свойств еметаллических образцов, преимущественно образцов из упругих материалов, применяемых в вибротехнике. 5

Цель изобретения - расширение диапазона определения механических характеристик материалов путем обеспечения возможности определения соотношения жесткости сдвига и сжатия Ю испытуемых образцов при их вибрационном нагружении.

На фиг, 1 изображен стенд, вид сверху; на фиг. 2 - вид А на фиг, 1 (одна плита, винт и электродвигатель условно не показаны); на фиг, 3 - замерный палец, соединяющий сменную пластину с серьгой.

Стенд для исследования физико-ме- 20 ханических свойств неметаллических образцов представляет собой укрепленную на фундаменте объемную раму 1, внутри которой размещен эксцентриковый возбудитель 2, К раме 1 прикреп- 25 лена с помощью болтов балка 3. Рама I и балка 3 имеют поперечины 4 и 5 соответственно, посередине которых установлены направляюндае каретки 6 и 7 соответственно, имеющие ролики JQ 8, расположенные в плоскости действия эксцентрикового возбудителя 2 и направленные внутрь рамы , Между роликами 8 в каретках 6 и 7 свободно установлена сменная пластина 9, имеющая с двух сторон обрамляющие контуры.10, выполненные по форме испытуемых образцов. К сменной плас- тине 9, ортогонально к ее плоскости, жестко прикреплена опорная площадка 11, имеющая обрамляющий контур 12. Между поперечинами 4 и 5 помещены нажимные плиты 13 и 14, имекнцие вырезы для сопряжения с поперечинами 4 и 5. Последние служат н,апрявляющими для нажимных плит 13 и 14. На плоскостях которых, обращенных в середину рамы 1, имеются обрамляющие конту- 1)ы -}5, На противоположнь х плоскостях плит 13 и 14 в их геометрических центрах жестко закреплены пяты 16, Эксцентриковый возбудитель 2 соединен со сменной пластиной 9 с помощью жестко закрепленной на нем втулки 17, шпильки 18, серьги 19 и замерного пальца 20. Шпилька 18 одним концом 55 соединена с серьгой 19 с помощью правой резьбы, другим концом, имеющим левую резьбу такого же шага.

35

40

0 5 Q 5

5

0

шпилька 18 соединена с втулкой 17, Фиксируется соединение контргайкой 21 .

. Между рамой 1 и балкой 3 установлены замерные балочки 22-24, через середину которых проходят соответствующие им винты 25 - 27, соединенные с замерными балочками 22 - 24 с помощью упорной резьбы. Между опорной площадкой 11 и винтом 27 может быть установлен дополнительный упру гий элемент 28 и пластина 29 (в зависимости от поставленной задачи), Замерный палец 20 (фиг, 3), соединяющий серьгу 19 со сменной пластиной 9, фиксируется от осевого смещения с помощью шайбы 30 и шплинта 31, а от поворота - стопором 32, На промежуточных не сопрягаемых поверхностях пальца 20 соосно закреплены тен- зометрические датчики 33, которые через канал 34 связи соединены с усиливающей и регистрирующей аппаратурой (не показаны),

С целью предотвращения повреждений тензадатчиков при монтаже на замерном пальце 20, в опорных точках пальца выполнены кольцевые буртики, К регистрирующей аппаратуре тензо- датчики подсоединяются через осевое отверстие 35, Предварительно прота- рированные замерные балочки 22 - 24, замерный палец 20 и приводной электродвигатель присоединяются к регистрирующей аппаратуре,

Стенд работает следующим образом. Испытуемые упругие образцы одинаковой формы помещают между сменной пластиной 9 и нажимными плитами 13 и 14, Для этого откручивают винты 25 и 26 и отводят плиты 13 и 14 от середины рамы к периферии. Вставив оба упругих образца так, чтобы они плотно обхватывались обрамляющими контурами 10, винтами 25 и 26 доводят плнты 13 и 14 до касания с поверхностью испытуемых образцов. При этом, обр.азцы должны плотно входить в обрамляющие контуры 15, Величину предварительного сжатия устанавливают с помощью винтов 25 и 26. Величину предварительного сдвига устанавлива-- ют вращением шпильки 18 в необходимом направлении. При необходимости, пластина 9 нагружается упругим элементом 29 с помощью винта 27, В основном положении исследования проходят без упругого элемента 28, После

3

этого, установив необходимую величин амплитуды колебаний эксцентрикового возбудителя и подключив замерные уз лы к регистрирующей аппаратуре, производят включение приводного элек- тродвигателя. При этом корпус эксцентрикового возбудителя посредством втулки 17, шпильки 18, серьги 19 и замерного пальца 20 передает колебания заданной амплитуды и частоты сменной пластине 9. Благодаря наличию обрамляющих контуров 10 сдвигающее усилие передается поверхностям испытуемых образцов непосредственно соприкасающихся с пластиной 9.

Нажимные плиты 13 и 14 своими выступами охватывают поперечины 4 и 5, вследствие чего они не могут перемещаться в направлении сдвига, а об- рампяющие контуры 15 удерживают ежи- маемые поверхности испытуемых образцов от перемещений в направлении сдвига. Благодаря наличию направляющих кареток 6 и 7, сменная пластина 9 перемещается в плоскости действия эксцентрикового возбудителя 2.

Реакция упругих образцов при колебаниях пластины 9 регистрируется

1364

балочками 22 к 23 и замерным пальцем 20. Для измерения асимметричной нагрузки при сдвиге упругих образцов дополнительная реакция при колебаниях регистрируется балочкой 24. Сигналы, преобразуемые тензометри- ческими датчиками с замерных элементов, передаются на усилительную и регистрирующую аппаратуру. Полученная на щлейфовом осциллографе информация расщифровывается и используется при расчете проектируемых амортизаторов. При испытании образцов одновременно регистрируются усилия и деформация сжатия и сдвига образцов и мощность привода, что позволяет оценивать степень влияния их друг на друга. Изменяя соотношение ч есткостей сжатия и сдвига испытуемых образцов путем задания им различных предварительных деформаций сжатия и сдвига, записывают показания потребляемой мощности привода. Это позволяет определить расход энергии при вибрационных колебаниях испытуемых образцов в зависимости от соот ношения жесткостей сжатия и сдвига.

га

Й/гЛ

Редактор Н, Марголнна

Составитель Л, -Климов

Техред И.Попович Корректор А. Зимокосов

Заказ 5113/40 .Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного коиитёта СССР

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

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