Установка для испытания материалов на прочность при совместном действии кручения и осевой нагрузки Советский патент 1987 года по МПК G01N3/00 

рузок. Образец 17 закрепляют в захватах 10 и 13, фиксаторами II фиксируют от поворота платформу 8 и фиксаторами 12 - гайку 3„ Включают привод 7, и при вращении винта 4 деформируют в осевом направлении и одновременно закручивают торцы пружины 9,которая передает осевую и крутящую нагрузки на образец 17« Для нагружения крутящим моментом фиксаторами 12 освобождают гайку 3, которая в процессе нагружения вращается вместе с винтом 4, и осевое перемещение последнего отсутст вуеТо Для нагружения осевой нагрузкой освобождают фиксаторами 11 платформу 8, а гайку 3 фиксируют фиксаторами 12о При этом в процессе нагружения отсутствует скручивание торцов пружины 9. Для исследования раз1

Изобретение относится к испытателной технике, а именно к установкам для испытания на прочность при совместном действии кручения и осевой нагрузки.

Цель изобретения - расщирение функциональных возможностей установки путем обесп ения возможности исследования энергообмена нагру жающей системой и образцом при независимом изменении осевой и крутящей нагрузок.

На чертеже изображена схема предлагаемой установки.

Предлагаемое устройство содержит корпус,, выполненный в виде силовой рамы 1 с установленным на ней ползуном 2 и нагружающим винтовым механизмом. Последний выполнен в виде закрепленной на раме 1 с возможностью поворота вокруг своей оси гайки 3 и винта 4, кинематически связанного при помощи хвостовика 5 и щестерни 6 с приводом 7 поворота На торце .винта 4, обращенном к ползуну 2, установлена с возможностью поворота вокруг оси винта 4 платформа 8, на которой закреплен один конец цилиндрической пружины 9 о Другой конец пружины 9 связан с активным захватом 10

грузки образца 17 с участием энергии нагружающей системы после нагружения образца 17 фиксаторами 15 разъединяют диск 14 с ползуном 2„ Диск 14 при этом поворачивается вокруг оси захватов 10 и-13, и образец 17 освобождается от крутящей нагрузки Затем фиксаторами 16 разъединяют ползун 2 с рамой 1. При этом ползун 2 вместе с диском 14, захватом 13 и образцом 17 перемещается в осевом направлении, и образец 17 разгружается от осевой нагрузкио Параметры процесса деформирования регулируются путем изменения длины и жесткости пружины 9, В процессе испытания после разрушения образца фиксируют виды расхода энергии нагружающей системы 1 ЗоП ф-лы, 1 ил

Кроме того, на платформе Ь установлены фиксаторы 1I, предназначенные для взаимодействия с винтом 4, на раме 1 установлены фиксаторы 12, предназначенные для взаимодействия с гайкой 3, На ползуне 2 установлен пассивный захват 13, закрепленный на диске 14 Последний размещен на ползуне 2 с возможностью поворота относительно оси захватов 10 и 13о На ползуне 2 установлены фиксаторы 15, предназначенные для взаимодействия с диском 14, и фиксаторы 16, предназначенные для взаимодействия: с рамой 1

Установка работает следующим обраЗОМо

Образец 17 закрепляют в захватах 10 и 13 о Для пропорционального нагружения образца 17 осевым усилием и

крутящей нагрузкой фиксируют положение платформы 8 относительно винта 4 при помощи фиксаторов 11, а при помощи фиксаторов 12 фиксируют гайку 3 от вращения. После этого включают привод 7 и через хвостовик 5 и щестерню 6 осуществляют вращение винта 4„ При этом происходит осевое перемещение . после него, в результате чего пружина 9 деформируется в осевом направлении и обеспечивается передача осевой нагрузки на образец 17 через захват 10. Одновременно вращение винта 4 через зафиксированную от поворота платформу 8 приводит к закручиванию торцов пружины 9, которая передает крутящую нагрузку через захват 10 на образец 17, По мере роста осевой и крутящей нагрузок на пружине 9 накапливается упругая энергия, которая реализуется при разрушении образца 17 в виде упругого восстановления пружины 9 в осевом направлении и в направлении закручивания образца 17.

При этом осевая нагрузка и знергия запасенная на пружине 9 при ее осевом деформировании, остаются неизменными После этого при помощи фиксаторов 16 разъединяют ползун 2 с рамой 1. При этом ползун вместе с диском 14, захватом 13 и образцом 17 перемещается под действием пружины 9 в осевом направлении, и образец 17 разгружается от осевой нагрузки. При одновременном разъединении диска 14 с ползуном 2 и последнего с рамой соответственно при помощи фиксаторов 15 и 16

20

При этом фиксируют виды расхода энер- 15 осуществляется разгрузка образца 17 гии нагружающей системы (дробление образца, нагрев, пластическое деформирование, разлет осколков), по которым судят о процессе энергообмена между нагружающей системой и образцом 17.

Для нагружения образца 17 только крутящим моментом фиксаторами 12 освобождают гайку Зо В этом положении при включении привода 7 гайка 3 вращается вместе с винтом 4, осевое перемещение последнего отсутствует, происходит закручивание пружины 9 и соответственно образца 17 При разрущении последнего реализуется энергия, зО Формула изобретения накопленная в пружине 9 при закручивании ее торцов, параметры разрушения фиксируют

Для нагружения образца 17 только осевой нагрузкой при помощи фиксаторов 11 разъединяют платформу 8 с винтом 4, а гайку 3 фиксируют от вращения фиксаторами 12. В этом положении при включении привода 7 винт 4 перемещается в осевом направлении и через пружину 9 нагружает образец 17 осевой )узкойо При этом платформа 8 не совершает поворота вместе с винтом 4 и пружина 9 не закручивается При разрушении образца 17 реализует- 45 изменении осевой и крутящей нагрузок, ся упругая энергия осевого дeфop шpo- установка снабжена установленной на ваиия пружины 9 и фиксируются параметры разрушения.

При исследовании разгрузки образца 17 с участием энергии нагружающей системы нагружают образец 17 осевым

от осевой и крутящей нагрузок. В процессе разгрузки фиксируют параметры процесса.

Параметры процесса деформирования регулируются путем изменения длины и жесткости пружины 9. Кроме того, для проведения длительных испытаний на сжатие с кручением после нагруже- 25 ния образца 17 выключают привод 7, при этом постоянную величину нагрузки поддерживают за счет энергии пружи ны 9,

1. Установка для испытания материалов на прочность при совместном действии кручения и осевой нагрузки, 35 содержащая корпус, установленные в нем пассивный и активный захваты для образца и кинематически связанный с активным захватом нагружающий винто вой механизм, отличающая- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности исследования энергообмена между нагружающей системой и образцом при независимом

40

50

торце винта механизма, обращенном к пассивному захвату, платформой, закрепленной с возможностью фиксированного поворота вокруг оси винта, и цилиндрической пружиной, один конец которой закреплен на платформе, а другой - на активном захвате, а гайка механизма установлена на корпусе с возможностью фиксированного поворота вокруг своей оси.

усилием и крутящей нагрузкой. После этого прекращают нагружение и при помощи фиксаторов 15 разъединяют ползун 2 с диском 14о При этом диск 14 поворачивается вокруг оси захватов 10 и 13 в направлении закручивания образца 17, и последний освобождается от скручивающего усилия.

При этом осевая нагрузка и знергия запасенная на пружине 9 при ее осевом деформировании, остаются неизменными После этого при помощи фиксаторов 16 разъединяют ползун 2 с рамой 1. При этом ползун вместе с диском 14, захватом 13 и образцом 17 перемещается под действием пружины 9 в осевом направлении, и образец 17 разгружается от осевой нагрузки. При одновременном разъединении диска 14 с ползуном 2 и последнего с рамой соответственно при помощи фиксаторов 15 и 16

осуществляется разгрузка образца 17

осуществляется разгрузка образца 17

от осевой и крутящей нагрузок. В процессе разгрузки фиксируют параметры процесса.

Параметры процесса деформирования регулируются путем изменения длины и жесткости пружины 9. Кроме того, для проведения длительных испытаний на сжатие с кручением после нагруже- ния образца 17 выключают привод 7, при этом постоянную величину нагрузки поддерживают за счет энергии пружины 9,

Формула изобретения изменении осевой и крутящей нагрузок, становка снабжена установленной на

1. Установка для испытания материалов на прочность при совместном действии кручения и осевой нагрузки, содержащая корпус, установленные в нем пассивный и активный захваты ля образца и кинематически связанный с активным захватом нагружающий винтовой механизм, отличающая- с я тем, что, с целью расширения i функциональных возможностей путем обеспечения возможности исследования энергообмена между нагружающей системой и образцом при независимом

изменении осевой и крутящей нагрузок, установка снабжена установленной на

торце винта механизма, обращенном к пассивному захвату, платформой, закрепленной с возможностью фиксированного поворота вокруг оси винта, и цилиндрической пружиной, один конец которой закреплен на платформе, а другой - на активном захвате, а гайка механизма установлена на корпусе с возможностью фиксированного поворота вокруг своей оси.

2, Установка по п.1, о т л и - чающая ся тем, что, с целью сследования разгрузки образца с

513304996

участием энергии нагружающей системы, и диском, установленным на ползуне она снабжена ползуном, установленным с возможностью фиксированного пово- на корпусе с возможностью фиксирован- рота вокруг оси захватов, а пассивный ного перемещения вдоль оси захватов, захват закреплен на диске„

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания на прочность при совместном действии кручения и осевой нагрузки. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспеченная возможности исследования энергообмена между нагружающей системой и образцом при независимом изменении осевой и крутящей нагС 00 со Р 4 ;о с