Центробежная установка для испытания образцов материалов Советский патент 1988 года по МПК G01N3/08 

5 / /2/55 /2 |g 1 I I J

(Л

с

N

ГчЭ

о

4;:

оо (X)

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов материалов на циклическое нагружение переменными центробежными силами. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения испытания как при постоянных, так и при циклически изменяющихся нагрузках. При вращении вала 2 от привода 3 платформа 4 перемещает пассивный захват 9 через ролик 10 по пазу 7 кулачка 6. Грузы 13 и 14 создают на образце 15 центробежные усилия. За счет изменения радиуса вращения грузов 13 и 14 при перемещении пассивного захвата 9 по пазу кулачка 6 образец 15 нагружается циклическими переменными усилиями. Для испытания при постоянных усилиях или для обеспечения регулирования периода нагружения используют привод 8 вращения кулачка 6. При равных скоростях вращения платформы 4 и кулачка 6 радиус вращения грузов постоянный. При разных соотнощениях скоростей вращения возможно получение разных периодов нагружения. 2 ил. CQ

Фиг.Г

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов материалов на циклическое нагружение переменными центробежными силами.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения испытаний как при постоянных, так и при циклически изменяющихся нагрузках, i На фиг. 1 приведена схема установки, вид спереди; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Установка содержит основание 1, установленный перпендикулярно ей вал 2 с приводом 3 вращения, закрепленную на валу 2 платформу 4, установленные на платформе 4 ;направляющие 5, расположенный на осно- :вании 1 соосно с платформой 4 кулачок 6 |с кольцевым замкнутым пазом 7 и приво- :дом 8 его вращения. Кроме того, устройство содержит установленные на направляющих 5 пассивный захват 9 с роликом 10, ; взаимодействующим с пазом 7, и активные захваты 11 и 12 с грузами 13 и 14.

Установка работает следующим образом.

Включают привод 3 вращения вала 2 и платформы 4. При вращении платформы 4 вокруг оси а-а вала 2 ролик 10 перемещается в замкнутом пазу 7 кулачка 6, в результате чего образец 15 вместе с захватами 9, 11 и 12 и грузами 13 и 14 соверщает вращение вокруг оси а-а вала 2 и радиальные перемещения. Вращающиеся грузы 13 и 14 создают на образце 15 циклические центробежные усилия, а радиа-льные перемещения обеспечивают знакопеременные ускорения образца 15, приводящие к появлению на нем дополнительных усилий от инерционных сил перемещения массы образца 15 и грузов 13 и 14. Частота пульсаций и величины центробежных усилий регулируются скоростью вращения платформы 4, величины знакопеременных ускорений задаются профилем паза 7 кулачка 6: чем больще разность между наибольщим и наименьшим расстояниями от центра кулачка 6 до паза 7, тем с большими ускорениями перемещается образец 15 при тех же скоростях йращения. Установка осуществляет неравномерное по длине нагружение образца 15 усилиями различных знаков: груз 14 нагружает образец сжатием, груз 13 - растяжением. При изменении положения кулачка 6 относительно оси а-а вращения вала 2 изменяются соотношение между усилиями на участках образца 15 и знаки нагрузок. Так, если грузы 13 и 14 располагаются по разные стороны от оси а-а вращения, то образец 15 нагру0

5

0

5

0

5

0

5

0

жается циклическими растягивающими усилиями на обоих участках.

Для перехода на статическое нагружение образца включают привод 8 и вращают кулачок 6 в том же направлении и с той же скоростью, что и платформу 4. При отсутствии взаимного вращения, т. е. когда скорости вращения кулачка 6 и платформы 4 становятся равными, радиальные перемещения, образца 15 и грузов 13 и 14 отсутствуют, циклические пригрузки и знакопеременные ускорения исчезают, и образец 15 нагружается постепенно изменяющейся нагрузкой (при синхронном изменении скоростей вращения платформы 4 и кулачка 6) или постоянной нагрузкой. Для обратного перехода от статических к циклическим нагрузкам вращают кулачок 6 и платформу 4 с разными скоростями. Соотнощением скоростей вращения кулачка 6 и платформы 4 задают соотношение между центробежным средним уровнем нагрузки и переделом изменения пульсирующей нагрузки: с ростом скоростей враШ,ения кулачка 6 и платформы 4 относительно основания 1 увеличивают средний уровень центробежных усилий, с ростом скорости вращения кулачка 6 относительно платформы 4 на этапе разгона кулачка частота нагружений и приращений усилий уменьшаются до нуля при равенстве скоростей, а при превышении скорости вращения кулачка над скоростью вращения платформы частота нагружений и пределы пульсаций вновь возрастают. В результате испытаний выясняется влияние знакопеременных ускорений на деформационные и прочностные свойства материалов.

Формула изобретения

Центробежная установка для испытания образцов материалов, содержащая основание, установленный на нем перпендикулярно к нему вал с приводом, закрепленную на валу платформу, пассивный захват для крепления образца и соосные с ним активные захваты с грузами, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения испытания как при постоянных, так и при циклически изменяющихся нагрузках без разгрузки образца, она снабжена установленным соосно с валом кулачком с кольцевым пазом, установленным на основании приводом вращения кулачка, размещенными на платформе радиальными направляющими и взаимодействующим с пазом кулачка роликом, активные захваты установлены на направляющих, а пассивный захват закреплен на ролике.

Фиг. Z