Центробежная установка для испытания образцов Советский патент 1987 года по МПК G01N3/10 

113

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройст- зам для испытания трубчатых образцов на прочность при действии внутреннего давления, и может быть использовано для испытания образцов из строительных материалов, полимеров, металлов,

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей установки путем обеспечения испытаний с регулируемым распределением и изменением нагрузок по сечению и длине трубчатого образца.

На фиг.1 представлена схема установки, на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1.

Центробежная установка для испытания образцов содержит корпус 1, источник 2 давления, магистраль 3 со сливным вентилем 4, установленным на корпусе 1, и вертикальный вал 5 с приводом 6 вращения.

На вертикальном валу 5 закреплено основание 7 с кожухом, на которое устанавливается испытуемый трубчатый образец 8. Центробежный нагружающий механизм выполнен в виде гидроцилиндра 9, подпоршневая полость 10 которого соединена с магистралью 3 через регулируемый дроссель II, а поршень 12 соединен с выполненным в форме сегмента захватом 13 при помощи тяги 14, в которой выполнена полость 15, а в этой полости установлен направ- стержень 16, закрепленный на валу 5. На гидроцилиндре 9 закреплен груз 17. Для распределения и изменения нагрузок по сечению и длине трубчатого образца 8 установка снабжена дополнительными аналогичными нагружающими механизмами 18-20 по числу осей нагружения образцов, лежащих как в одной плоскости, так и в параллельных по длине образца 8 плоскостях

Установка работает следующим образом.

На основание 7 устанавливают трубчатый образец 8 и подводят к внутренней поверхности его сегментные захваты 13. Для этого при открытых регулируемых дросселях 11 подают жидкост от источника 2 давления в подпоршне- вые полости 10 гидроциливдров 9, жидкость выталкивает поршни 12 с тягами 14 и захватами 13 до контакта их с внутренней поверхностью трубчатого

92

образца 8, Затем открывают сливной вентиль 4 и перемещают гидроцилиндры 9 с грузами 17 в положения, заданные схемой распределения нагрузки по поверхности трубчатого образца 8, и выводят гидроцилиндры 9 на заданные радиусы их вращения. Избыток жидкости из соотв€1тствующих гидроцилиндров 9 удаляется в гидросистему. Каждый

регулируемый дроссель 11 устанавливают на индивидуальную скорость слива жидкости, которая определяет скорость изменения нагрузки. Закрывают сливной вентиль 4 и включают привод

6 вращения. Вместе с валом 5 вращается основание 7 с трубчатым образцом

8,а также захваты 13 с тягами 14, вращение которых осуществляется направляющими стержнями 16, При вращеНИИ грузы 17 создают центробежные усилия, которые через гидроцилиндры

9,заполняющую их жидкость, поршни 12, тяги 14 и захваты 13 передаются на трубчатый образец 8. В зависимости от начального расположения грузов 17 и их масс образец 8 нагружается неравномерно распределенной по сечению и по длине нагрузкой. Нагружающие; усилия на захватах 13 изменяются

пропорционально скорости вращения вала 5.

Если в процессе испытания возникает необходимость изменять соотношение между усилиями по различным осям,

то открывают сливной вентиль 4 и жцд- кость, заполняющая подпоршневые полости 10, поступает на слив через регулируемые дроссели 11 с различными установленными расходами и со скоростями, пропорциональными этим расходам, происходят перемещения гидроцилиндров 9 с грузами 17 на новые радиусы вращения, С увеличением радиусов вращения грузов 17 увеличивается

центробежная сила и усилие на образце 8. Для уменьшения усилий нагружения закрывают сливной вентиль 4 и включают источник 2 давления. Жидкость под давлением поступает через

регулируемые дроссели 11 в подпоршневые полости 10 гидроцилиндров -9, которые перемещаются вместе с грузами 17 на меньшие диаметры вращения, при этом скорость их перемещения также

пропорциональна расходу поступающей жидкости, устанавливаемому регулируемыми дросселями II.

Действуя таким образом, воспроизводят заданную программу исследова313

НИИ нагружаемого образца 8 с ростом и уменьшением нагрузки. В случае разрушения образца 8 захваты удерживаются защитным кожухом основания 7. Возможности установки позволяют исследовать процессы деформации и разрушения при сложном характере нагружения трубчатых образцов.

Формула изобретения

Центробежная установка для испытания образцов, содержащая корпус, источник давления, соединенную с ним магистраль со сливным вентилем, установленный на корпусе вертикальный вал с приводом вращения, захват и центробежный нагружающий механизм.

394

выполненный в виде груза и гидроцилиндра, подпоршневая полость которого соединена с магистралью, а поршень при помощи тяги соединен с захватом, отличающаяся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, она снабжена аналогично выполненными и установленнны- ми захватами и центробежными нагружающими механизмами, регулируемыми дросселями, установленными между под- поршневой полостью каждого гидроцилиндра и магистралью, направляющими стержнями, закрепленными на валу со- осно гидроцилиндрам, каждая тяга выполнена с осевым отверстием, в кото- .ром размещен стержень, а грузы закреплены на гидроцилиндрах.

Изобретение относится к центробежным нагружающим установкам и может быть использовано для испытания трубчатых образцов под действием внутренних усилий. Цель изобретения- расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения испытаний с регулируемым распределением и изменением нагрузок по сечению и длине образца. Образец 8 установлен на основании 7. Подпоршневые полости гидроцилиндров 9 соединены с магистралью 3 через регулируемые дроссели П, а поршень 12 соединен с захватом 13 при помощи тяг 14. В полостях установлены направляющие стержни, закрепленные на валу, на гидроцилиндрах 9 закреплены грузы. Для осуществления заданной распределенной нагрузки гидроцилиндры 9 с грузами устанавливают на заданный радиус вращения. Для изменения нагрузки в процессе испытания открывают сливной вентиль 4, а регулируемые дроссели 11 устанавливают на заданный расход, который будет определять скорость перемещения, груза на новый радиус вращения за счет слива жидкости, 2 ил.

18

Редактор А.Сабо

Фиг. 2

Составитель Б.Грабов Техред А.Кравчук

Заказ 1965/41 Тираж 777Подписное

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 И.Эрдейи