Устройство для испытания кольцевых образцов радиальными усилиями Советский патент 1988 года по МПК G01N3/10 

Изобретение относится к испытателной технике, а именно к устройствам для испытания кольцевых образцов радиальными усилиями.

Цель изобретения - повьппение надежности устройства.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий ВИД} на фиг.2 - схема тарировочных испытаний; на фиг.З - блок-схема автоматической системы тарировки.

Устройство содержит неподвижную опору 1 с кольцевыми выточками 2 и 3 на которой жестко закреплены держате ли 4 и установлен подвижный упор

5,рычаги 6 для нагружения образца 7, равномерно расположенные по двум концентричным окружностям, кронштейны 8, установленные на опоре 1 и соединенные через оси 9 с рычагами

6,тяги 10, каждая из которых соединена через ось 11 с соответствующим плечом рычага 6, гибкие нити 12 для передачи нагрузки от рычагов к образ цу 7, опорные стойки 13 и установочные стержни 14, связанные с держателями 4 с возможностью осевого перемещения, консоль 15, соединенную с одной из опорных стоек 13 и предназ- наченную для подвески реверсора 16

с тарировочным образцом 17, кольцо 18, соединенное с установочными стернями 14, датчиками 19 и указателями 20 положения рычага 6, установленным на кольце 18 и подвижном упоре 5 с возможностью перемещения в окружном направлении, привод нагружения, выполненный в виде эластичных кольцевы диафрагм 21 и 22, герметично закреп- ленных посредством крышки 23 на вытоках 2 и 3 и связанных посредством пяток 24 с тягами 10, и источники - (не показаны) давления среды, сообщенные, через шланги 25 с полостями соответствующих выточек 2 и 3.

Для регулировки длин кронштейнов 8 служат сменные втулки 26, а регулировка длин тяг 10 осуществляется за счет их резьбового соединения с пятками 24. Для проведения испытаний в особых условиях устройство может быть размещено в термокамере или вакуумной камере.

Устройство работает следующим образом.

На опоре 1 закрепляют кронштейны 8 с втулками 25 требуемой длины и рычагами 6. Вращением пяток 24 регу

г

5

0

5 О

,Q с

5

0

5

лируют длину тяг 10 до положения, контролируемого датчиками 19 и указателями 20, при котором пятки 24 своими торцовыми поверхностями контактируют с эластичными диафрагмами 21 и 22, а рычаги 6 по каждой из окружностей занимают одинаковое (заданное) положение относительно плоскости опоры 1. Затем перемещают кольцо 18 и подвижный упор 5 по высоте в положение, при котором обеспечивается требуемое значение свободного хода рычагов 6 в месте крепления гибкой нити 12, равное L и определяемое по формуле

Т1

CB 2R. sin (arcsin 2g) ;

где расстояние от центра оси 9

до опорной поверхности кольца 18 или подвижного упора; В - зазор между кольцом 18, подвижным упором 5 и плечом рычага 6 при его заданном положений в районе опорной поверхности,

расстояние от оси 9 до места крепления гибкой нити 12 на плече рычага 6.

Гибкими нитями 12 закрепляют испытываемый образец 7 на плечах рычагов 6, устанавливают консоЛь 15 с реверсором 16 и тарировочным образцом 17 в Н5ГЖНОМ положении и помещают устройство, в термостат. Регулируя длину опорных стоек 13, устанавливают образец 7 в центральной части термостата в горизонтальном положении, которое контролируется уровнем. Через шпанги 25 подают среду под заданньм давлением в полости выточек 2 и 3. Давление среды через эластичные диафрагмы 21 и 22, пятки 24 тяги 10 и рычаги 6 передается на образец 7, в результате чего реализуется требуемый вид нагружения. При нагружении образца 7 по внешнему контуру давление создают в полости кольцевой выточки 2, а полость кольцевой выточки 3 сообщают с атмосферой (источником вакуума). При нагружении образца по внутреннему контуру давление создают в полости выточки 2, а полость выточки 3 сообщают с атмосферой (источником вакуума). Для осуществления сложного вида нагружения давление

создают 2 и 3.

в полостях обеих выточек

При разрушении образца 7 или обрыве гибкой нити 12 рычаг6 перемещается на величину яазора В и своим плечом упирается в опорные поверхности подвижного упора 5 или кольца 18, а связанная с рычагом 6 пятка 24 подпирает соответствующую диафрагму, препятствуя ее чрезмерному раздутию и разрыву, чем предотвращается повреждение устройства.

При тарировке устройства на опоре 1 (фиг.2) вместо одного из кронштейнов 8 закрепляют блок 27 с роликом 28 и сменной втулкой 26 соответствующей длины. Отверстие в крышке 23 за- крывают съемной заглушкой 29. На одном из рычагов 6, расположенном напртив блока 27, через гибкую нить 12 грузов 30 создают тянущее усилие Т известной величины, в результате чего рычаг 6смещается в направлении стрелки а. Затем во внутреннюю полость соответствующей кольцевой выточки 2 или 3 через электроклапан 31, компенсационньш бак 32 с измерителем 33 давления и шпанг 25 подают при малом расходе давление среды, в результате чего рычаг 6 медленно перемещается в направлении стрелки б. Остальные рычаги при этом фиксируются с помощью кольца 18 или подвижного упора 5. При достижении рычагом 6 исходного или заданного (чаще всего вертикального) положения, по сиг-

строят график зависимости (T) для рычагов устройства.

Блок-схема автоматической системы тарировки (фиг.З), при помощи которой осуществляют автоматизацию процесса тарировки содержит ЭВМ 1, согласующее устройство 2, блок 3 тарирующих нагрузок, компрессор 4, электрвклапан

5, компенсационный бак 6, привод 7, измеритель 8 давления среды, рычаг 9, датчик 19 положения рычага и автоматическое печатаюрдее устройство 11 . Техническая эффективность предлагаемого устройства/по сравнению с известным) заключается в предотвращении разрыва эластичных диафрагм при разрушении образца или обрыве гибкой нити, а также в улучшении технологичности и повышении точности тарировоч- ных испьи-аний и экспериментальных исследований.

Формула изобретения

Устройство для испытания кольцевых образцов радиальными усилиями по авт.св. - 1265526, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено опорными стойками, расположенными по окружности, концентричной внешней окружности рычагов для нагружения образцов, установленными на опорных стойках с возможностью осевого перемещения и фиксации держателями, жестко связанными с неподвижной опорой, установочными стержнями, размещенными в соответствующих держателях с воз

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройстСГ/5 /777777/, вам для испытания кольцевых образцов радиальными усилиями. Цель изобретения - повышение надежности. На неподвижной опоре 1 размещены подвижный упор 5, рычаги 6 для нагружения образца 7, кольцо 18 и привод нагружения в виде эластичных кольцевых диафрагм 21 и 22, связанные с источником давления среды. Цри подаче давления рычаги 6 нагружают образец 7 радиальными усилиями, при этом подвижный упор 5 и кольцо 18 ограничивают перемещение рычагов 6 и тем самым предотвращают разрыв эластичных диафрагм 21 и 22 при разрушении образца 7. 3 ил. (Л F4 // ///7 ///////

налу от датчика 19 положения срабаты- можностью осевого перемещения, завает электроклапан 31, перекрывая доступ среды в полость соответствующей кольцевой выточки. Одновременно подается сигнал для отсчета,показаний измерителя 33 давления, определяющего величину уравновешивающего давления Р среды. Точность положения рычага контролируется указателем 20. Затем груз увеличивают и процедуру повторяют .сначала. Таким способом

крепленным на установочных стержнях кольцом для ограничения перемещения рычагов, расположенных по внешней окружности, подвижным упором для ог 4g раничения перемещения рычагов, расп ложенных по внутренней окружности, и реверсором, консольно установленн на одной из опорной стоек с возможностью поворота и осевого перемещения .

крепленным на установочных стержнях кольцом для ограничения перемещения рычагов, расположенных по внешней окружности, подвижным упором для ог- g раничения перемещения рычагов, расположенных по внутренней окружности, и реверсором, консольно установленным на одной из опорной стоек с возможностью поворота и осевого перемещения .

19

Г8

фие.З

77 78