Центробежная установка для испытания образцов материалов при динамическом нагружении осевой и крутящей нагрузками Советский патент 1988 года по МПК G01M7/00 

платформу 2 с радиальными неправляю- tttHMM 3, привод 4 вращения платформы, Связанный с платформой посредством Йолого вала 5, закреплеиный на корпу- Ье пассивный захват 7 для образца 8, активный захват 6 в виде конуса с вершиной, обращенной к захвату 7, элемент приложения крутящей нагрузки К образцу в виде втулки 11 с конус- ным отверстием, центробежный груз 9, установленный в направляющей и свя- 1аашшй с втулкой с помощью проходя- ;1цей через полость вала гибкой тяги 15 Iфиксатор 12 для удержания груза в исходном направлении. Втулка слу- - жит для фрикционного взаимодействия с конусом и охватывает конус с на-- чапьным зазором. Втулка вращается

совместно с валом и имеет возможность- относительного осевого перемещения. Захваты установлены под платформой соосно валу. После разгона платформы срабатьгоает фиксатор. Под действием центробежных сил груз перемещается и обеспечивает контакт втулки с конусом, что вызьгоает нагружение образца осевой и крутящей нагрузками. Нарастание нагрузок происходит пропорционального друг другу. При достижении касательных напряжений между втулкой и конусом максимального зна- чения образец в течение заданного времени остается нагруженным постоянными осевой и крутящей нагрузками при проскальзьшании втулки и конуса.

1 з.п.ф-лы, ил.

Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является проведение испытаний, обеспечивающих пропорциональное нагруже- ние образца материала осевой и крутящей нагрузками до постоянной их величины. Установка содержит корпус I, 10(3 (Л

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к центробежным установкам для испытания образцов материалов при динамическом нагружении осевой и крутящей нагрузками.

Цель изобретения - проведение испытаний. Обеспечивающих пропорциональное нарастание осевой и крутящей нагрузок до постоянной их вели- чины.

На чертеже изображена установка, обилий вид.

Установка содержит корпус 1, установленную на нем платформу 2 с ра- диальными направляющими 3, привод 4 вращения платформы 2, связанней с , платформой 2 посредством полого вала 5, активный и пассивный захваты 6 V 7 для образца 8 материала, разме- щенные направляющих 3 с возможностью перемещения вдоль них центро- берише грузы 9 и 10, элемент приложе- нвд,: |(1 утящей нагрузки к образцу 8 в виде втулки П с конусным отверстием, фиксаторы 12 и 13 для удержания цёнтробежиых грузов 9 и 10 в исходном положении.

Захваты 6 и 7 для образца 8 установлены под платформой 2 соосно ва- лу 5, пассивный захват 7 закреплен на корпусе 1 с.помощью болтов 14. Активный захват 6 вьтолнен в виде конуса, обращенного вершиной к пассивному . захвату 7. Втулка 1 слуткит для фрикционного взаимодействия с конусом, а также она охватьшает конус с на - чальным зазором и связана с центробежными грузами 9 и 10 с помощью проходящих в полости вала 5 гибких тяг 15 и 16. Втулка 11 соединена с валом 5 с возможностью совместного с валом 5 вращения и относительного осевого перемещения с помощью стержней 17, размещенных в отверстиях в торце вала 5.

Установка снабжена также рамой 18 с отверстиями 19, обеспечивающей соединение пассивного захвата 7 с валом 5. Фиксаторы 12 и 13 имеют приводные механизмы, которые вьтолнены в виде злектромагнитных катушек 20 и 21, ввернутых Б платформу 2. При этом фиксаторы 12 и 13 являются як орями, взаимодействующими с катушками, каждая из которых включена в отдельную цепь (не показана) управления.

Установка работает следующим образом.

Включают привод 4 и разгоняют платформу 2 до заданной скорости вращения. Вместе с платформой 2 вращаются размещенные на ней грузы 9 и 10

втулка 11 с тягами 15 и 16. Образец 8 с захватами 6 и 7 остается при этом неподвижным. Для нагружения образца 8 до уровня нагрузок первой ступа- ни подают ток в цепь управления катушки 20 и освобождает груз 9. Груз 9 перемещается вдоль направляющей 3 и через тягу 15 перемещают втулку 11. Последняя вступает во фрикционное взаимодействие с активным захватом 6 и нагружает образец 8 осевой нагрузкой растяжения и крутящей нагрузкой. Величина осевой нагрузки опре-- деляется массой груза 9, скоростью вращения платформы 2 в момент нагружения образца 8, длиной тяги 15 в момент нагружения. Крутящая нагрузка определяется силой трения между конусом и втулкой 11 и зависит от величины осевой нагрузки, коэффициента трения между поверхностями соприкосновения конуса и втулки 11 и от площади контакта между конусом и втулкой 11. Последнее регулируется путем замены втулки 11, что определяет соотношение между осевой и крутящей нагрузками. После нагружения образца 8 до первой ступени вращение платформы 2 продолжают с прежней скоростью, что обеспечивает постоянство осевой и крутящей нагрузок на образце 8 в течение заданного времени. Для нагружения образца 8 до уровня нагрузок второй -ступени подают ток в цепи управления катзгазкой 21 Этим приводится в действие груз 10, который, перемещаясь вдоль направляющих 3, производит погруя ение образца 8 осевой и крутящей нагрузками аналогично действию груза 9. После подгружения образца 8 нагрузки второ ступени поддерживаются на заданном уровне путем вращения платформы 2 с неизменной угловой скоростью. Затем переходят к подгружению до уровня нагрузок следующей ступени, и так далее, по программе, испытаний, вплот до разрушения образца 8.

Для бесступенчатого разрушения образца 8 осевой и крутящей нагрузками после разгона платформы 2 в действие приводятся грузы 9 и 10 одновременно.

Для испытания образца 8 при осевом нагружении (ступенчатом или однократном используют раму 18, для чего болты 14 устанавливают в отверс

тия 19. При раскручивании платформы 2 образец 8 с захватами 6 и 7 также вращается со скоростью вращения платформы 2, а при приведении в действие грузов 9 и 10 описанным выше образом 4 втулка 11 наг ружает образец осевой нагрузкой без нагрузки кручения. Выдержка образца 8 под неизменной нагрузкой производится описанным выше образом.

1 - -

Установка позволяет выполнит ь йа ,

ней опыты как при нагружении осевой и крутящей нагрузками или плавно нарастающими нагрузками до разрушения образца 8, так и при нагружении с последующей выдержкой образца 8 при заданных уровнях комбиШсрован- ной или осевой нагрузок. Установка обеспечивает также ступенчатое нагру- жение образца 8 в режиме нарастания нагрузок с последующей вьщержкой при неизменных нагрузках, что на других центробежных установках не выполняется.

Формула

изобретения

С

5

0

5

0

5

Тием для фрикционного взаимодействия 2. Установка поп,1,отличаюС конусом, охватьшающей конус с на-щ а я с я тем, что, с целью проведеЧальным зазором и связанной с испытаний при ступенчатом нагруМощью проходящей в полости вала гиб- она снабжена установленными в

кой тяги с центробежным грузом, прирадиальных направляющих платформы

Ьтом втулка соединена с валом с воз-дополнительными центробежными грузаМожностью отиосительного осевого пе-«и. связанными с втулкой гибкими тяремещения я совместного с валом вра-гамиу и индивидуальными фиксаторами

щения. дополнительных грузов.