Установка для физико-механических испытаний образцов материалов Советский патент 1992 года по МПК G01N3/34 

1НН

со

Сл)

Изобретение относится к испытательной технике, к установкам для испытания образцов материалов и изделий при механическом нагружении.

Известна установка для физико-механических испытаний образцов материалов, содержащая основание, установленные на нем активный и пассивный захваты для образца, инерционный груз, упругие элементы, связывающие инерционный груз с активным захватом, привод поворота, связанный с грузом.

Наиболее близкой по конструкции к предлагаемой является установка для физико-механических испытаний образцов материалов, содержащая основание, устанЬвленные на нем активный и пассивный захваты образца, инерционный.груз, установленный коаксиально активному захвату, радиально расположенные упругие элементы. связывающие инерционный груз с активным захватом, установленную соосно захватам платфо муч привод поворота платформы вокруг ее оси, привод перемещения платформы вдоль оси захватов и фиксатор. соединяющий инерционный грузе платформой.

Недостаток установок состои1Т в том, что на них неосуществимы испытания при действии только осевой или только крутящей нагрузок с изменением режима нагружения в ходе испытаний. Испытания проводятся только при совместном действии осевой и крутящей нагрузок, что ограничивает функциональные возможности установок.

Целью изобретения является расшире ние функциональных возможностей установки путем обеспечения испытаний как при совместном действии осевой и крутящей нагрузок, так и при действии только осевой или только крутящей нагрузок с изменением режима нагружения в ходе испытаний.

Установка снабжена закрепленным на основании соосно .захватам стержнем, втулкой, установленной коаксиально стержню, связанной с активным захватом и соединенной с упругими элементами, и двумя электромагнитными фиксаторами втулки относительно стержня, один в окружном направлении, а второй в осевом направлении.

На чертеже представлена схема установки.

Установка для физико-механических «спытаний образцов материалов содержит основание 1, установленные на нем активный 2 и пассивный 3 захваты образца 4, инерционный груз 5, установленный коаксиально активному захвату 2, радиально расположенные упругие элементы б, связывающие инерционный груз 5 с активным захватом 2, установленную соосно захватам платформу /, привод 8 поворота платформы 7 вокруг ее оси, привод 9 перемещения платформы вдоль оси захватов и фиксатор 10, соединяющий инерционный груз 5 с платформой 7.

Установка снабжена закрепленным на осн овании соосно захватам стержнем 11. втулкой 12. установленной коаксиально стержню 11. связанной с активным Захватом 2 и соединенной с упругими элементами б, и двумя электромагнитными фиксаторами 13 и 14 втулки относительно стержня, один (13) в окружном направлении, а второй (14) в осевом направлении.

Фиксатор 14 представляет собой электромагнит, установленный на кольце 15, которое установлено на стержне на кольцевой канавке. Фиксатор 13 также выполнен в ви де электромагнита, установленного на кольце 16, но мто к.ольцо связано со стержнем через сколозящие шпонки и продольные канавки. Платформэ7 установлена на площадке 17, которая посредством зубчатого колеса 9 с приводом (не показан) и зубьев на участке стержня имеет возможность смещаться вдоль оси стержня. Вращение платформы 7 производится приводом 8 посредством зубчатого колеса 18. Фиксатор 10 выполнен в виде электромагнита и взаимодействует с грузом 5 из ферромагнитного материала. Кольцо 16 в нейтральном положении удерживается пружиной 19. когда фиксатор 13 выключен. Один конец этой пружины закреплен на стержне 11. жесткость пружины мала.

Установка работает следующим обраЗОМ: .

Для испытаний при нагружении образца 4 затухающими колебаниями осевой и крутящей нагрузок выключают фиксаторы 13 и 14. Включают фиксатор 10 и электромагнитом соединяют инерционный груз 5 с платформой 7, Включают привод 18 и поворачивают платформу 7 вместе с грузом 5. Упругие элементы 6 передают крутящий момент на втулку 12 и захват 2 и создают на образце 4 начальную скручивающую нагрузку. Включают привод (не показан) шестерни 9 и перемещают площадку 17 и платформу 7 с грузом 5 вдоль оси стержня 11. в результате на образце 4 создается начальная осевая нагру,зка. Выключают фиксатор 10. Груз 5 совершает одновременно возвратно-поступательные перемещения вдоль оси стержня и вращательные движения вокруг его оси и через упругие элементы б создает на образце затухающие осевые и крутящие нагрузки.

Для перехода нэ испытания при действии только осевых нагрузок включают фиксатор 13, в результате чего втулка 12 приобретает возможность совершать только бсевые движения. Крутящие усилия от груза 5 воспр нимаются фиксатором. 13 и втулкой и на захват 2 и образец 4 не передаются.

Для испытаний при действии только крутящей нагрузки переключают фиксаторы 13 и 14. При включении фиксатора 14 втулка имеет возможность совершать только повороты и гасит осевую составляющую нагрузки от груза 5. Для возвращения к режиму совместного действия осевой и крутящей нагрузок выключают оба фиксатора 13 и 14.

Испытания проводят при переключениях фиксаторов на разных уровн.ях нагрузок и разном.порядке переключения. Опыты проводят при разной начальной осевой нагрузке, что регулируют начальным осевым смещением груза 5 приводом 9, при разной начальной крутящей нагрузке, что регулируют начальным поворотом груза приводом 8, при разной инерционной массе груза, а также разной жесткости упругих элементов (пружин).

Использование установки позволяет проводить испытания посложным программам изменения затухающих нагрузок, с переходами от комбинированных нагрузок к

нагружению отдельно осевой или крутящей нагрузкамич1 наоборот.

Формула изобретения Установка для физико-механичесних испытаний образцов материалов, содержащая основание, установленные на нем активный и пассивный захваты образца. инерционный груз, установленный коаксиально активному захвату, радиально расположенные упругие элементы, связывающие инерционный груз с активным захватом, установленную соосно захватам платформу, привод поворота платформы вокруг ее оси. привод перемещения платформы вдоль оси захватов и фиксатор, соединяющий инерционный груз с платформой, отличающ ЭЯс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения испытаний как при совместном действии осевой и крутящей нйгрузок, так и при действии только осевой или только крутящей нагрузок с изменением режима нагружения в ходе испытаний, установка снабжена закрепленным на основании соосно захватам стержнем, втулкой, установленной коаксиально стержню, связанной с активным захватом и соединенной с упругими элементами, и двумя электромагнитными фиксаторами втулки относительно стержня, один в окружном направлении, а второй в осевом направлении.

Изобретение относится к установкам для физико-механических испытаний образцов материалов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний как при совместном действии осевой и крутящей на-? грузок, так и при действии только осевой или только крутящий нагрузки с изменением режима нагружения в ходе испытаний.Установка содержит захваты 2. 3 образца 4. инерционный груз 5, упругие элементы 6. фиксатор (Ф) 10 груза 5 с платформой 7. привод 8 вращения платформы и привод 9 ее осевого перемещения. Цель - расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний как при совместном действии осевой и крутящей нагрузок, так и при действии только осевой или только крутящей нагрузки с изменением режима нагружения а ходе опыта. Для зтого установка снабжена стержнем 11, Ф 13. 14 и втулкой 12. Ф 10 соединяют груз с платформой, поворачивают его приводом 8 и смещают вдоль оси захватов приводом В. Отключают Ф 10 и груз 5 совершает возвратно-вращательные и возвратно-поступательные движения, нагружая образец 4 крутящей и осевой нагрузками. При включении Ф 14 осевые нагрузки воспринимаются стержнем, при включении Ф 13 стержень воспринимает крутящие нагрузки. Используют при сложных путя.ч нагружения. 1 ил.^