Приспособление для создания растягивающего усилия в трубчатом образце Советский патент 1960 года по МПК G01N3/36 G01N3/04 G01N3/10 

Предметом изобретения является установка для испытания труб-, чатых образцов материалов на усталость. Последняя вызывается растягивающим усилием и циклическим кручением, одновременно прилагаемыми к испытуемому образцу и осуществляемыми гидравлическим пульсатором.

Отличительная особенность предложенной установки заключается Б том, что, с целью статического растял ения образца с заданным усилием, для крепления испытуемого образца применены фланцевые опоры, выполненные в виде двух соосно расположенных гидравлических цилиндров, в которых размещены подвижные поршни. Эти поршни воспринимают через гидропласт давление, создаваемое в нажимном устройстве, и в процессе растяжения образца взаимодействуют с упирающимся в них стержнем.

Другая особенность установки заключается в том, что ее фланцовые опоры выполнены с подущками, опирающимися на подвижную траверсу пульсатора в двух точках. Точки эти расположены в плоскости, перпендикулярной поверхности траверсы и проходящей вдоль оси образца.

Фланцевые опоры снабжены консольными выступами с подушками, предназначенными для прижима этих опор через щарики к неподвижной траверсе пульсатора в двух точках. Последние расположены кососимметрично относительно оси образца.

Этим достигается возможность приложения к испытуемому образцу крутящего момента за счет создаваемого пульсатором давления.

На фиг. 1 схематически изображена установка, вид спереди с частичным разрезом; на фиг. 2 - установка в плане.

Образец (в данном случае модели двух сопряженных трубчатых валов 7 с испытуемым фланцевым соединением 2 посредине) посредст№ 129862- 2 BOM болтов 3 скреплен с фланцевыми опорами 4 и 5, служащими для .передачи на образец как крутящего момента, так и растягивающей силы. В корпусы опор 4 vi 5 запрессованы опорные подушки 5 и 7. Подушки 6 {засположены на консольных выступах опор и выполнены со сферической выемкой. Подушки 7 выполнены с выпуклой сферической поверхностью, описанной радиусом, равным расстоянию от плоскости // прокладок 8 до оси образца. Собранная установка располагается па подвижной траверсе 5 пульсатора, опираясь на нее в двух точках. При движении траверсы вверх опоры 4 5 прижимаются подушкамиff через шарики 10 к плоскостям У упоров // неподвижной траверсы 12, жестко укрепленной на неподвижной части пульсатора. Возникающне при этом контактные усилия действуют в двух точках, расположенных кососимметрично относительно оси образца, вследствие чего в последнем возбуждается крутящий момент, равный половине произведения полного усилия, развиваемого пульсатором, на расстояние / (фиг. 2), равное 100 мм. Колебания величины плеча крутящих пар вследствие упругого закручивания образца в процессе испытаний малы и не могут привести к заметным отклонениям крутящего момента от заданного значения. Перед началом испытания образец (вместе с опорами 4 и 5) устанавливается так, что его ось проходит над средней линией траверсы 9. Если после пуска пульсатора все же замечаются боковые колебания траверсы, производится корректировка положения образца и опор 4 VI 5 относительно плоскостей У и Я.

Растягивающее усилие в образце создается следующим образом. В опоры 4 VI 5 запрессованы цилиндры 13, в которых перемещаются одинаковые поршни, состоящие из сердечника 14 с напрессованной на него рубашкой 15. Поршни упираются запрессованными в них подушками 16 на систему направляемых втулками 17 пальцев 18, установленных в стержне 19 и снабженных для исключения заметного сопротивления закручиванию образца шаровыми опорными поверхностями. При действии давления в полостях цилиндров детали (пальцы 18 и стержни 19 воспринимают сжимающее усилие в то время, как образец растягивается. Для возбуждения давления служит вмонтированное в корпус опоры 5 устройство, выполненное в виде плунжера 20, перемещаемого в цилиндре 21 посредством винтовой подачи (детали 22 и 23).

Каждая из полостей цилиндров 13 заполнена гидропластом 24 (например, марки СМ), представляющим в разогретом состоянии (когда производится заливка) жидкость, а при комнатной температуре - эластичную массу, значительно меньше, чем жидкость, проникаюшую через малые зазоры, что позволяет создавать давление порядка 500-600 атм, не прибегая к какой-либо специальной системе уплотнений. При этом созданная в образце растягивающая сила не падает в течение нескольких недель.

Растягивающая сила в образце определяется по среднему давлению в обоих цилиндрах. При этом измерение давления производится посредством манометров, подключаемых в местах установки пробок 25.

Кроме манометров, для измерения давления может быть использована мессдоза 26, навинченная на переходник 27. Ограниченная мембраной 28 полость мессдозы заполнена гидропластом и соединяется с цилиндром. Прогиб посредине упругой мембраны измеряется индикатором 29, показания которого тарируются либо по показаниям упомянутых манометров, либо непосредственно на основании измерения упругих продольных деформаций образца. Индикатор укреплен в детали 30, которая при измерении,прикладывается своей шлифованной кольцевой поверхностью к торцу мессдозы 26.

Предмет изобретения

1.Установка для испытания трубчатых образцов материалов на усталость, вызываемую растягивающим усилием и циклическим кручением, одновременно прилагаемыми к испытуемому образцу и осуществляемыми гидравлическим пульсатором, отличающаяся тем, что, с целью статического растяжения образца с заданным усилием, для крепления испытуемого образца применены фланцевые опоры, выполненные в виде двух соосно расположенных гидравлических цилиндров, в которые помещены подвижные порщни, воспринимающие через гидропласт давление, создаваемое в нажимном устройстве, и в процессе растяжения образца взаимодействующие с упирающимся в них стержнем.

2.Установка по п. 1, отл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью приложения к испытуемому образцу крутящего момента за счет создаваемого пульсатором давления, фланцевые опоры выполнены с подущками, опирающимися на подвижную траверсу пульсатора в двух точках, расположенных в плоскости, перпендикулярной поверхности этой траверсы и проходящей вдоль оси образца, а также снабжены консольными выступами с подущками, предназначенными для прижима этих опор через щарики к неподвижной траверсе пульсатора в двух точках, расно.ложенных кососимметрично относительно оси образца.

- 3 -№ 129862