Машина для испытаний образцов осевой и крутящей нагрузками Советский патент 1988 года по МПК G01N3/36 

(21)4167013/25-28

(22)23.12.86

(46)23.06.88. Бюп. № 23

(75)З.Д. Вишневецкий

.(53)620.178(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР 363016, кл. G 01 N 3/36, 1969.

(54) МАШИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ ОСЕВОЙ И КРУТЯЩЕЙ НАГРУЗКАМИ

(57).Изобретение относится к испытательной технике, а именно к машинам для испытаний образцов на усталость при действии осевой и крутящей нагрузок. Цель изобретения - повьшение надежности. На силовой раме 1 закреплено нагружающее приспособление в виде установленных соосно силовых

цилиндров 2, имеющих общий шток 3 с осевым каналом для образца 4, который устанавливается в захвате 5, закрепленном на раме 1, и в захвате 6, связанном со штоком 3. На цилиндрических поверхностях поршней 7 вы- . полнены продольные канавки, перемычки между которыми образуют рабочие лопатки. В стенках корпусов силовых цилиндров 2 вьшолнены тангенциальные отверстия для подачи рабочей среды и радиальные сливные отверстия. 11овьш1ением давления в соответствующих полостях силовых цилиндров 2 создается растяжение - сжатие образца 4, а подачей рабочей среды в соответствующие тангенциальные отверстия - закручивание образца 4. 2 ил.

(П

00

о

Фиг.1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к машинам для испытаний образцов на усталость при действии осевой и крутящей нагрузок .

Цель изобретения - повьппение надежности.

На фиг. 1 изображена предлагаемая машина, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Машина содержит силовую раму 1, нагружающее приспособление, вьтолнен ное в виде соосно установленных на раме 1 силовых цилиндров 2, имеющих общий щток 3, в котором выполнен осевой канал для фиксированной установки образца 4, для чего служат захват 5, неподвижно закрепленный на раме 1, и захват 6, связанный с общим штоком 3 силовых цилиндров 2. Общий шток 3 несет поршни 7 силовых цилиндров 2, между которыми находятся радиальные гидростатические опоры 8. Аксиальный зазор между поршнями 7 и корпусами опор 8 образуют рабочие полости силовых цилиндров 2 и соответствуют наибольшему ходу растяжения (сжатия) образца 4. На цилиндрической поверхности каждого поршня 7 в средней части вьшолнены- продольные канавки, длина которых вдоль образукнцей соответствует сумме ходов растяжения и сжатия образца 4. Перемычки между продольными канавками образуют рабочие лопатки 9 гидротурбины, ротором которой является шток 3 с поршнями 7. В стенках корпусов силовых цилиндров 2 на середине длины каждого вьтолнены тангенциальные отверстия 10 для подачи рабочей среды в полости канавок и радиальные сливные отверстия 11.

Машина работает следующим образом.

Подлежащий испытанию образец 4 вводится в осевой канал штока 3 и устанавливается в захватах 5 и 6. Статическая составляющая растяжения (сжатия) создается повышением давления в соответствующих полостях силовых цилиндров 2, а закрутка образца 4 - подачей рабочей среды в тангенциальные отверстия 10. Циклическое растяжение - сжатие и кручение осуществляется аналогичным образом попеременной подачей рабочей среды

в соответствующие полости силовых цилиндров 2 и тангенциальные отверстия 10. При этом рабочая среда из полостей продольных канавок поршней 7 вытесняется лопатками 9 через радиальные сливные отверстия 11. Гидростатическая смазка опор 8 обеспечивает независимость поступательных и угловых перемещений поршней 7 и гидродинамическое взаимодействие тангенциальных отверстий 10 с рабочими лопатками 9 сохраняется в пределах хода поршня 6 в любом месте лопаток 9.

Поршень 7 имеет диаметр

4 Р 4 с 1

-pir nK

где Р - усилие на захватеj

р - давление в цилиндре;

К - модуль объемной упругости

рабочей среды;

с - коэффициент гидравлической жесткости}

п - число цилиндров; 1 - ход поршня.

Предлагаемая машина позволяет повысить крутящий момент, понизить ра- бочее давление и вместе с тем уменьшить утечки, а также повысить гидравлическую жесткость, упростить конструкцию и.повысить компактность.

ормула изобретения

. Машина для испытаний образцов осевой и крутящей нагрузками, содержа щая силовую раму, нагружающее приспособление, выполненное в виде установленных на раме силовых цилиндров, и захваты для образца, один из которых неподвижно закреплен на раме, а другой связан со штоками силовых цилиндров, отличающаяся тем,

что, с целью повьшгения надежности, корпусы силовых цилиндров установлены соосно друг другу и имеют общий , шток,в котором вьтолнен осевой канал для фиксированной установки образца,

на цилиндрических поверхностях порш-, ней в их средней части выполнены продольные канавки, а в стенках корпусов цилиндров вьтолнены тангенциальные отверстия для подачи рабочей среды в полости канавок и радиальные сливные отверстия.

ЮФиг, 2