Устройство для испытания образцов кручением и продольной силой Советский патент 1992 года по МПК G01N3/08 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания образцов кручением и продольной силой,

Цель изобретения - повышение точно- стй при испытаниях трубчатых полуколец.

На фиг. 1 дано устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрезы А-А (Б-Б) на фиг, 1; на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. 5-разрез Д-Д на фиг. 1; на фиг. 6 - разрез Е-Е на фиг. 1 ; на фиг. 7 - вариант фиг. 5 с измененными углом аи расстоянием I.

Устройство включает два силовых цилиндра 1 и 2, соосные диски 3-6, жестко соединенные с симметрично расположенными в одной плоскости образцами 7 и 8, выполненными в виде трубчатых полуколец, внутрь которых вставлены криволинейные направляющие 9 и 10, повторяющие форму внутренней поверхности образцов 7 и 8. Противоположные диски 3-6 соединены между собой гибкими тягами 11 и 12. Для крепления тяг 11 и 12 к дискам 3-6 использованы выступы 13 с отверстиями, располо- женные по две на каждом диске симметрично относительно его центра на поверхности, обращенной к другому диску. Гибкие тяги 11 и 12 прикреплены к выступам 13 дисков 4-и 6 и свободно пропущены через отверстия в выступах 13 дисков 3 и 5 по линии, соединяющей центры выступов 13. Для свободного пропуска тяг 11 и 12 между цилиндрами 1 .и 2 и направляющими 9 и 10 размещены переходные элементы 14 с от- верстиями 15. Противолежащие диски 3 и 4, 5 и 6.взаимно расположены таким образом, что линии, соединяющие центры выступов 13, образуют углы, отличные от 0 и 180° (на фиг. 3-6эти углы одинаковы и равны 2#1).

Устройство работает следующим образом.

Рабочими цилиндрами 1 и 2 передают нагрузку через элементы 14 на торцы направляющих 9 и 10, увеличивая расстояние между, торцами до момента натяжения тяг 11 и 12. Дальнейшее увеличение нагрузки, создаваемой цилиндрами 1 и 2, приводит к появлению и росту усилий натяжения в тягах 11 и 12. За счет наклонного расположе- ния тяг 11 и 12 на торцы образцов 7 и 8 передаются усилия растяжения и кручения, соотношение между которыми зависит от угла наклона тяг 11 и 12 к плоскостям дисков 3-6, а указанный угол определяется рассто- янием I от центра соответствующего диска до выступа 13, углом а наклона линии, соединяющей центры выступов 13, к плоскости образцов 7 и 8 и расстоянием между торцами дисков 3 и 4, 5 и 6. Нагрузку, создаваемую цилиндрами 1 и 2. увеличивают до разрушения образцов 7 и 8.

В процессе испытаний осуществляют замеры напряженно-деформированного состояния образцов/их удлинений и углов закручивания и т. п.

Направляющие 9 и 10 устанавливают в образцах 7 и 8 с минимально возможными зазорами, что способствует повышению точности испытаний за счет исключения эксцентриситетов при нагружении образцов 7 и 8. Свобода взаимного перемещения при деформировании образцов 7 и 8 обеспечивается применением смазок их внутренних поверхностей и другими мерами, уменьшающими трение между направляющими 9 и 10 и образцами 7 и 8.

При расположении выступов 13 на дисках, прикрепленных к одному и тому же образцу, на разных расстояниях Ни г от центров дисков и при разных углах а и ai (фиг. 5 и 7) наклона дисков и плоскости образцов 7 и 8 на торцы каждого образца передаются различные по величине и соотношению усилия растяжения и кручения, что расширяет возможности определения прочности образцов 7 и 8.

Формула изобретения

1, Устройство для испытания образцов кручением и продольной силой, содержащее два соосных диска, предназначенных для жесткого соединения с торцами образца перпендикулярно его оси, два силовых цилиндра, взаимодействующих с дисками и установленных соосно им, и две гибкие тяги, концы каждой из которых закреплены на разных дисках на равных расстояниях от центра соответствующего диска, отличающееся тем, что, с целью повышения точности при испытаниях трубчатых полуколец, устройство снабжено криволинейными направляющими для образцов, и двумя аналогичными основным дополнительными дисками, на .каждом обращенном друг к другу торцах которых выполнены выступы с отверстиями, сквозь которые пропущены гибкие тяги так, что линии, соединяющие центры отверстий, образуют углы, отличные от 0 и 180°, дополнительные диски расположены в тех же плоскостях, что и основные, силовые цилиндры размещены между обращенными друг к другу торцами соответствующих дисков, концы гибких тяг закреплены на дисках, расположенных в одной плоскости, а каждая направляющая установлена

на свободных торцах дисков, лежащих в одной плоскости.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- С я тем, что выступы на дисках расположены на разных расстояниях от центров дисков.

А-А (Б-В)

В-В

ii

Фиг.З

Риг.2

г-г

Фиг. 5

15

Фиг.7

E-E

Фиг. Б