Стенд для статических испытаний конструкций Советский патент 1987 года по МПК G01N3/10 

Изобретение относится к испыта- тельной технике и может быть использовано для статических испытаний на прочность и устойчивость нагрузками, распределенными на поверхности туемой конструкции по заданному закону.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик стенда путем реализации различных видов зависимости испытательных давлений от давления, создаваемого источником.

На фиг. 1 изображен предлагаемый стенд, общий вид; на фиг. 2 - преобразователь давления (узел I на фиг. 1), разрез.

Стенд для статических испытаний конструкций содержит силовую раму 1, установленные на ней испытываемую конструкцию 2 и гидравлические сило- возбудители 3, соединенные через нагружающие элементы 4 с испытыва- емой конструкцией 2, В каждой магистрали, соединяющей источник 5- давления с гидравлическими силовозбудите- лями 3, установлены преобразователи давления, выполненные в виде двухступенчатого цилиндра 7 с плунжером 8, установленным в полости 9 меньшего диаметра. Между плунжером 8 и торцом цилиндра 7 в полости 10 большего диаметра установлен упругий элемент 11 В полости 10 большего диаметра установлен кольцевой поршень 12, подпружиненный относительно торца цилиндра 7 упругим элементом 13. Б центральном отверстии кольцевого поршня 12 установлен плунжер 8. На цилиндрической поверхности большего диаметра цилиндра выполнен кольцевой вые- туп 14, расположенный в полости 15 между кольцевым поршнем 12 и ступень цилиндра 7. Полость 15 соединена с источником 5 давления и является входной полостью преобразователя 6 давления. В плунжере 8 выполнены сквозной диаметральный канал 16, перекрытый кольцевым поршнем 12, и осевой канал 17, сообщающий диаметральный канал 16 с полостью 9 меньшего диаметра цилиндра 7, которая является выходной полостью преобразователя 6 давления,

В торце цилиндра 7 выполнено дренажное отверстие 18 и установлены резьбовые элементы 19 и 20, взаимодействующие с упругими элементами 11 и 13.

Стенд работает следующим образом.

1290138

Для нагружения испытываемой конструкции 2 заданной системой.сил от источника 5 давления подают рабочую среду во входные полости 15 каждого преобразователя 6 давления. Давлением рабочей среды от источника 5 передвигается кольцевой поршень 12, сжимая упругий элемент 13, при этом открывается диаметральный канал 16 плунжера 8. По диаметральному 16, и осевому 17 каналам рабочая среда заполняет полости силовозбудителей 3, пока давление в них не достигнет заданной величины, при этом плунжер 8 будет перемещаться, сжимая упругий элемент 11. Перемещение плунжера 8 будет продолжаться до тех пор, пока не перекроется диаметральный канал 16, при этом в выходной полости 9 преобразователя 6 давления установится заданное давление, определяемое равенством

ментов 11 и 13; X - величина перемещения поршня 12 и плунжера 8. . В частном случае для упругих элементов 11 и 13 с линейной характеристикой равенство (1) принимает вид

С.

1г. F/

(2)

где С и С, - жесткости упругих эле- .

ментов 11 и 13.

Как видно из равенств (1) и (2), при изменении давления источника 5 происходит изменение давлений в выходных полостях 9, а следовательно, и усилий в гидравлических силовозбу- дителям 3, при этом закон изменения усилий в общем случае определится отношением характеристик упругих элементов 11 и 13.

Устанавливая BI преобразователях 6 давления упругие элементы 11 и 13 с соответствующими характеристиками можно обеспечить любой требуемый

312

закон изменения испытательных усилий на конструкции.

Резьбовые элементы 19 и 20 обеспечивают требуемое начальное поджатие упругих элементов 11 и 13, в резуль- тате чего происходит изменение их характеристик и тем самым расширяется диапазон режимов нагружения.

При отключении давления от источника 5 давление в полости 15 падает, кольцевой поршень 12 под действием упругого элемента 13 отжимается, открывая диаметральный канал 16, через канал 16, а также через дренажное отверстие 18 сливается рабочая жид- кость из полостей сштовозбудителей.

Формула изобретения

1, Стенд для статических испытаний конструкций, содержащий силовую раму, закрепленные на ней гидравлические силовозбудители, источник давления, преобразователи давления, каждый из KOTOj.ix выполнен в виде двухступенчатого цилиндра с плунжером, установленным в полости меньшего диаметра, и упругим элементом, установленным между плунжером и торцом цилиндра со стороны полости боль шего диаметра, которая соединена с источником давления, а полость меньшего диаметра - с полостью силовоз

O 5

0

5

0

384

будителя, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, он снабжен кольцевым поршнем, который установлен в полости большего диаметра, в центральном отверстии которого установлен плунжер, и дополнительным упругим элементом, установленным между торцом цилиндра и кольцевым поршнем, при этом внутренний диаметр поршня равен меньшему диаметру полости цилиндра, на ц илиндрической поверхности большего диаметра Цилиндра выполнен кольцевой высфуп, расположенный в полости- между кольцевым поршнем и ступенью цилиндра, эта же полость соединена с источником давления, а в плунжере выполнен сквозной диаметральный канал, перекрытый кольцевым поршнем, и осевой канал, сообщающий диаметральный канал с полостью меньшего диаметра цилийдра.

2.Стенд по п. 1, отличающийся тем, что в торце цилиндра со стороны полости большего диаметра выполнено дренажное отверстие,

3.Стенд по пп. 1, 2, отличающийся тем, что в торце цилиндра со стороны полости большего диаметра установлены резьбовые элементы, взаимодействующие с упругими элементами.

VsXrЧЛлX V9 XXXЛVVVS VУVУS VSЛЛ V9 X C

Фиг .1

Редактор А, Ренин

Составитель Б. Грабов Техред И.Попович

Заказ 7892/38

Тираж 799

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

Корректор М. Пожо

Подписное

Изобретение относится к испытаниям конструкций на прочность и позволяет улучшить эксплуатационные характеристики стенда. Испытания производятся путем приложения к испытуемой конструкции различных нагрузок от гидравлических силовозбудителей, рабочая среда в которые подае гся от источника давления (ИД) по магистралям, в каждой из которых установлен преобразователь давления (ПД), реализующий заданную зависимость испытательной нагрузки на конструкцию в данной точке прршожения от давления, создаваемого ИД. При подаче давления рабочей среды от ИД в полость 15 ГЩ кольцевой поршень 12 перемещается, открывая диаметральный канал 16 в плунжере 8, и рабочая среда по каналам 16 и 17 поступает в выходную полость ПД и в полость силовозбудителя. При этом плунжер 8 перемещается, сжимая упругий элемент 11 до тех пор, пока не перекроется диаметральный канал 16. От единого ИД в полости 9 каждого ПД, а следовательно, и в полостях соответствующих силовозбудителей. установится заданное испытательное давление, определяемое отношением характеристик упругих элементов 11 и 13. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. с (Л С 19 ГЗ ГС СО оо 00