Установка для испытания стержневых образцов материалов на кручение Советский патент 1986 года по МПК G01N3/22 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания стержневых образцов материалов ступенчатым по длине закручиванием. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения ступенчатого нагружения образца вдоль его оси переменными крутящими моментами с постоянной максимальной и возрастающей деформациями. На чертеже представлена схема предла: гаемой установки. : Установка содержит захваты, предназначенные для охвата испытуемого образца 1 в заданных его сечениях и выполненные в виде соосно установленных колец 2-6, зубчатые колеса 7-11, посаженные на соответствующие кольца 2-6, шестерни 12-16, находящиеся в зацеплении с соответствующими зубчатыми колесами 7-11, два вала 17 и 18, на которых размещены щестерни 12-16, основание 19, установленные на основании 19 соответственно с возможностью перемещения в направлении осей 17 и 18 и неподвижно две траверсы 20 и 21, удерживающие соответственно крайние зубчатые колеса 7 и И, которые связаны с другими колесами 8-10 с возможностью независимого вращательного движения, два пальца 22 и 23, установленные соответственно на траверсах 20 и 21, и два механизма возвратновращательного движения зубчатых колес 7-11, выполненные в виде червячных пар и щестерен 24 и 25, установленных на соответствующих червяках 26 и 27, причем колеса 28 и 29 червячных пар посажены на соответствующие валы 17 и 18. Шестерня 25 одного из механизмов жестко связана с соответствующим червяком 27, который закреплен не траверсе 21 с возможностью осевого и вращательного перемещений. Шестерня 24 другого механизма установлена на червяке 26 с возможностью вращательного движения, а червяк 26 закреплен на траверсе 20 с возможностью осевого перемещения. На боковых поверхностях щестерен 24 и 25 выполнены винтовые пазы 30 и 31 и кольцевые канавки 32 и 33, предназначенные для взаимодействия с соответствующими пальцами 22 и 23. Установка содержит также привод 34, коническую 35 и цилиндрические 36 и 37 зубчатые передачи, связывающие привод 34 с щестернями 24 и 25 механизмов возвратно-вращательного движения зубчатых колес 7-И, муфту 38 и винт 39, связывающие привод 34 с траверсой 20. Установка работает следующим образом. На образец 1 в заданных его сечениях устанавливают кольца 2-6 и жестко соединяют их с поверхностью образца 1. На эти кольца 2-6 сажают зубчатые колеса 7- 11 так, что их относительное вращение запрещено. При этом крайнее колесо 7 с кольцевой канавкой соединяют с кольцевым выступом 40 на траверсе 20, а крайнее колесо 11 кольцевым выступом 41 соединяют с соответствующ,ей канавкой на траверсе 21. Промежуточные колеса 8-10 также соединяют с крайними. Сборку колес на образце осуществляют, когда траверса 20 отведена на максимальное расстояние от траверсы 21. Включают привод 34, который с помощью винта 39 перемещает в направлении осей валов 17 и 19- траверсу 20 до соединения зубчатых колес 7-11 с щестернями 12-16. Привод 34 с помощью зубчатых передач 35-37 соединяют с механизмами возвратновращательного движения колес 7-11 и с помощью взаимодействия пальцев 22 и 23 с винтовыми пазами 30 и 31 или кольцевыми канавками 32 и 33 задают различные режимы нагружения испытуемого образца. Если соединяют пальцы 22 и 23 соответственно с канавками 32 и 33, то при включении привода 34 происходит вращение только червяка 27 и соответственно колеса 29, вала 18, щестерен 15 и 16 и колес 10 и 11. При этом на участке между кольцами 5 и 6 образец 1 закручивается с возрастающей деформацией. Если палец 23 соединяют с винтовым пазом 31, а палец 22, как и прежде, соединен с канавкой 32, то на постоянное закручивание образца 1 на участке между кольцами 5 и 6 накладывается переменная составляющая закручивания этого участка, обусловленная повторяющимся осевым перемещением червяка 27. При этом обеспечивается переменная возрастающая деформация. Если палец 22 соединяют с пазом 30, а палец 23, как и прежде, соединен с пазом 31, то при вращении шестерни 24 червяк 26 соверщает возвратно-поступательное движение с заданной амплитудой, а колесо 28 с валом 17, шестернями 12-14 и колесами 7-9 - возвратно-вращательные движения. При этом участки образца 1 между кольцами 2-4 закручиваются с различными, но постоянными максимальными знакопеременными деформациями. А на участке между кольцами 4 и 5 происходит наложение деформаций закручивания образца при вращении колес 9 и 10. Если палец 23 соединяют с канавкой 33, а палец 22 с пазом 30, то переменную деформацию закручивания испытывают участки образца 1 между кольцами 2-4, . Возрастающую деформацию закручивания испытывает участок образца 1 между кольцами 5 и 6. А участок образца 1 между кольцами 4 и 5 испытывает наложение нагрузок от различного вращения колес 9 и 10. Заданное число участков образца 1 и величины ступеней деформаций между участками обеспечивают выбором и установкой на образец 1 соответствующего числа

колец и соотношениями между диаметрами зубчатых колес, посаженных на кольца, и диаметрами соединенных с ними шестерен.

Амплитуды переменных деформаций образца обеспечиваются выбором наклона пазов 30 и 31.

Формула изобретения

Установка для испытания стержневых образцов материалов на кручение, содержащая захваты, предназначенные для охвата испытуемого образца в разных его сечениях и . выполненные в виде соосно установленных колец, зубчатые колеса, посаженные на соответствующие кольца, шестерни, находящиеся в зацеплении с соответствующими зубчатыми колесами, и два вала, на которых размещены щестерни, с приводом их вращения, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем

обеспечения ступенчатого нагружения образца вдоль его оси переменными крутящими моментами с постоянной максимальной и возрастающей деформациями образца, она снабжена двумя траверсами, установленными на каждой из них пальцами и двумя механизмами возвратно-вращательного движения зубчатых колес, каждый из которых выполнен в виде червячной пары и шестерни, установленной на червяке, колеса червячных пар соединены соответствующими валами, шестерня одного из механизмов жестко связана с соответствующим червяком, который имеет возможность осевого и вращательного перемещений, червяк другого механизма имеет возможность осевого перемещения, а на боковой поверхности шестерен обоих механизмов выполнены винтовой паз и кольцевая канавка, предназначенные для взаимодействия с соответствующими пальцами.

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет испытывать стержневые образцы ступенчатым по длине закручиванием. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения ступенчатого нагружения образца вдоль его оси переменными крутящими моментами с постоянной максимальной и возрастающей деформациями. Установка содержит установленные на образце 1 в заданных сечениях захва ты кольца 2-6, на которые посажены зубчатые колеса 7-11 с возможностью вращения, удерживаемые траверсами 20 и 21. Колеса находятся в зацеплении с шестернями 12-16, валы 17 и 18 которых также закреплены на траверсах 20 и 21 и имеют на свободных концах колеса 28 и 29 червячных пар, на винтах 26 и 27 которых соответственно с возможностью вращения и жестко установлены шестерни 24 25 с пазами 30 и 31 и канавками 32 и 33 для пальцев 22 и 23, установленных на траверсах 20 и 21. Винт 26 имеет возможность перемещаться только вдоль своей оси. От привода 34 через зубчатые передачи 35, 36 и 37 задается вращение щестерням 24 и 25. о При этом винт 27 и вращается и передвигается возвратно-поступательно вдоль своей (Л оси. В результате через червячные колеса 28 и 29 валы 17 и 18, шестерни 12-16, зубчатые колеса 7-11 и захваты-кольца 2-6 происходит ступенчатое заданное нагружение образца 1 на участках между кольцами. 1 ил. to О) ел сд оо