Установка для испытания материалов на прочность при совместном действии кручения и осевой нагрузки Советский патент 1989 года по МПК G01N3/00 G01N3/08 G01N3/22 

i

ko

:л

:о

У

SD

315

мощи пружин 13. На направляющих 9 установлены дополнительные шестерни , на которых закреплены пассивные захваты 3- Шестерни 8 сцеплены с зубчатым колесом 15, которое связано с двигателем 1б. Между траверсой 10 и рамой 1 установлена пружина 17. Образцы 4 закрепляют в захватах 2,3 и двигателем 16 вращают колесо 15. Для нагружения совместным действием крутящей и осевой нагрузки фиксаторами 6 и 12 фиксируют соответственно гайки 5 и платформы 11, а дополнительные шестерни И разъединяют с соответствующими захватами 3. При вращении колеса 15 происходит осевое перемещение БИНТОВ 7 и закручивание пру

0

5

жин 13. При определенном уровне крутящей нагрузки соединяют шестерни И с захватами 3. При вращении шестерен 8,1 происходит догрузка образцов только осевым усилием. Таким образом, при разрушении одного из образцов происходит догрузка остальных только осевыми усилиями, а крутящая нагрузка фиксируется, т.е. энергообмен между нагружающей системой и группой образцов происходит при изменяющемся в процессе нагружения соотношении между осевой и крутящей нагрузкой при фиксированном постоянном уровне крутящей нагрузки, что обеспечивает расширение

эксплуатационных возможностей установки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет расширить эксплуатационные возможности установки. Последняя содержит раму 1, смонтированные на ней активные 2 и пассивные 3 захваты по числу образцов 4 и винтовые нагружающие механизмы в виде гаек 5 с фиксаторами 6 поворота и винтов 7, на торце которых закреплены соответствующие шестерни 8 с активными захватами 2. На шестернях 8 закреплены пары параллельных направляющих 9. На раме 1 установлена траверса 10, на которой размещены платформы 11 с фиксаторами 12 поворота. На платформах 11 закреплены пассивные захваты 3 при помощи пружин 13. На направляющих 9 установлены дополнительные шестерни 14, на которых закреплены пассивные захваты 3. Шестерни 8 сцеплены с зубчатым колесом 15, которое связано с двигателем 16. Между траверсой 10 и рамой 1 установлена пружина 17. Образцы 4 закрепляют в захватах 2, 3 и двигателем 16 вращают колесо 15. Для нагружения совместным действием крутящей и осевой нагрузки фиксаторами 6 и 12 фиксируют соответственно гайки 5 и платформы 11, а дополнительные шестерни 14 разъединяют с соответствующими захватами 3. При вращении колеса 15 происходит осевое перемещение винтов 7 и закручивание пружин 13. При определенном уровне крутящей нагрузки соединяют шестерни 14 с захватами 3. При вращении шестерен 8, 14 происходит догрузка образцов 4 только осевым усилием. Таким образом, при разрушении одного из образцов происходит догрузка остальных только осевыми усилиями, а крутящая нагрузка фиксируется, т.е. энергообмен между нагружающей системой и группой образцов происходит при изменяющемся в процессе нагружения соотношении между осевой и крутящей нагрузкой при фиксированном постоянном уровне крутящей нагрузки, что обеспечивает расширение эксплуатационных возможностей установки. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания материалов на проч- ность при совместном действии кручения и осевой нагрузки.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения энергообмена между нагружающей системой и группой образцов при 1зменяющемся в процессе нагружения соотношения между осевой и крутящей нагрузками при фиксированном постоянном уровне крутящей нагрузки.

На чертеже изображена схема предлагаемой установки.

Установка содержит корпус, выполненный в виде силовой рамы 1, на которой установлены активные 2 и пассив ные 3 захваты по числу испытуемых образцов k и винтовые нагружающие механизмы по числу пар захватов 2 и 3, каждый из которых выполнен в виде закрепленной на раме 1 гайки 5 с фикса- тором 6 ее поворота и соответствующего винта 7. На торце каждого из винтов 7 закреплен привод вращения последнего, выполненный в виде шестерни 8 , на торце которой размещен соответствующий активный захват 2 и пара направляющих 9, параллельных оси соответствующего винта 7. На раме 1 установлена траверса 10, на которой раз мещена платформа 11 по числу пар захватов 2 и 3. Каждая из платформ 11 установлена соосно соответствующей паре захватов 2 и 3 и снабжена фиксатором 12 ее поворота вокруг оси со

0

5

5

о 5 0

5

ответствующего винта 7. На каждой из платформ 11 одним торцом установлена соответствующая цилиндрическая пружина 13, другой торец которой связан с соответствующим пассивным захватом 3. Установка снабжена фиксатором и крутящей нагрузки, каждый из которых выполнен в виде установленной на соответствующей паре направляющих 9 дополнительной шестерни I , которая имеет возможность взаимодействия с соответствующим пассивным захватом 3. При этом диаметр шестерни И равен диаметру соответствующей шестерни 8, закрепленной на винте 7. Параллельно винтам 7 нагружающих механизмов установлено прямозубое зубчатое колесо 15, кинематически связанное с основными 8 и дополнительными шестернями и с двигателем 1б. Между траверсой 10 и рамой 1 размещен накопитель энергии, выполненный в виде силовой пружины 17.

Установка работает следующим об- /)азом.

I

В захватах 2 и 3 устанавливают образцы k. Включают двигатель 1б и приводят во вращение колесо 15. Режим нагружения образцов определяется положением фиксаторов 6 и 12 и дополнительных шестерен . Для нагружения образцов осевой нагрузкой фиксаторами 6 фиксируют соответствующие гайки 5 от повЬрота вокруг их оси, а дополнительные шестерни соединяют с соответствующими пассивными захватами 3. При незафиксированны платформах 11 винты 7 с шестернями 8 и активными захватами 2 перемещаются вдоль колеса 15 и сжимают соответствующие пружины 13, которые передают осевые нагрузки на соответствующие образцы k. Для нагружения последних кручением дополнительные шестерни I разъединяют с соответствующими пассиными захватами 3, фиксатором 12 фиксируют соответствующие платформы 11 от поворота вокруг осей винтов 7, а гайки 5 освобождают от соответствующих фиксаторов 6, При этом вращение шестерен 8 приводит к закручиванию соответствующих пружин 13, мто приводит к скручиванию образцов . Для нагружения последних совместным кручением и осевой нагрузкой фиксаторами 6 фиксируют соответствующие гайки 5 от поворота вокруг их оси, фиксаторами 12 фиксируют соответствующие платформы 11 от поворота вокруг осей винтов 7, а дополнительные шестерни l разъединяют с соответствующими пассивными захватами 3. При этом при вращении шестерен 8 происходит перемещение винтов 7 и сжатие пружин 13 и одновременное закручивание последних, а образцы 4 нагружаются совместным действием кручения и осевых нагрузок. Для изменения в процесса нагружения соотношения между осевой и крутящей нагрузками на определенном уровне фиксируют уровень крутящей нагрузки, для чего соответствующую дополнительную шестерню соединяют с пассивным захватом 3. В результате одновременного вращения шестерен 8 и 1A данной пары захватов 2 и 3 происходит догружение соответствующего образца 4 только осевой нагрузкой за счет дальнейшего сжатия соответствующей пружины 13. По мере роста осевых усилий на образцах 4 перемещается траверса 10 и деформируется пружина 17, аккумулируя при этом энергию нагружающей системы. При разрушении отдельных образцов происходит догрузка остальных образцов осевой нагрузкой за счет энергии пружины 17. При этом передача крутящего усилия при разрушении одного из образцов на другие образцы не происходит, поскольку соответствующая дополнительная шестерня 14 продолжает вращение вокруг своей оси и фиксирует заданный в процессе нагружения уровен

Ь

to

0

5

0

i

0

5

0

5

крутящей нагрузки, а перераспределяется энергия сжатия соответствующей пружины 13, т.е. происходит приращение только осевой деформации оставшихся образцов 4.

Таким образом, взаимодействие дополнительных шестерен И с приводом вращения винтов 7 в процессе испытания обеспечивает энергообмен между нагружающей системой и группой образцов при изменяющемся в процессе нагружения соотношение между осевой и крутящей нагрузками при условии фиксирования постоянного уровня крутящей нагрузки, что обеспечивает расширение эксплуатационных возможностей установки .

Формула изобретения

11523952-8

соответствующих шестернях параллельнота кинематически связан с дополниоси их винтов, и фиксаторами крутящейтельными шестернями. нагрузки по числу пар захватов, вы- 2, Установка по п. 1, о т л иполненными в виде установленныхчающаяся тем, что она снабс возможностью фиксированного пере-жена установленной с возможностью

мещения и взаимодействия с соответ-перемещения вдоль оси захватов траствующими пассивными захватами наверсой, на которой размещены платфорсоответствующих направляющих допол-мы с пассивными захватами, и накопинительных шестерен, диаметр которых Qтелем энергии, выполненным в виде

равен диаметру соответствующих шее- ,пружины, размещенной между траверсой

терен-винтов, а привод вращения вин-и корпусом.