Установка для испытания образцов материалов при осевом нагружении Советский патент 1992 года по МПК G01N3/34 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для одновременного испытания образцов на циклическое сжатие и ударное циклическое сжатие.

Известна схема машины с возбуждением нагрузок эксцентриковым механизмом для испытания на усталость при осевом на- гружении, содержащая корпус, механизм возвратно-поступательного перемещения с толкателем, силовую пружину и образец с захватами.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому является установка для испытания образцов на прочность при повторном ударном нагружении, содержащая основание, установленные на нем механизм возвратно-поступательного перемещения с толкателем, силовую пружину и образец с захватами.

Недостатком указанных устройств является невозможность одновременного испытания двух образцов по разным программам - одного на циклическое сжатие с выдержкой под максимальной нагрузкой и со срывом ее при разгрузке, а другого на ударное циклическое сжатие.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения испытаний образцов по разным программам нагруже-ния и повышения производительности за счет обеспечения одновременных испытаний двух образцов.

Поставленная цель достигается тем, что установка снабжена связанной с механизмом возвратно-поступательного перемещения рамой с закрепленными на ней ударником, вторым пассивным захватом образца, установленным на основании соосно первому пассивному захвату, и вторым активным захватом образца, взаимодействующим с силовой пружиной, закрепленной вторым концом на ударнике, предназначенном для периодического взаимодействия с первым активным захватом образца и электромагнитными фиксаторами, предназначенными для периодического соединения основания с рамой.

На чертеже приведена схема установки.

Установка содержит основание 1, на котором закреплены пассивные захваты 2 и 3 соответствующих образцов 4 и 5. На основании 1 закреплена жесткая рама б, совершающая возвратно-поступательные движения. Рама б собрана с помощью резьбового соединения из двух стержней 7, планок 8 и 9, при этом к планке 9 присоединен ударник 10. Силовая пружина 11 прикреплена одним концом к ударнику 10, а другим концом взаимодействует с активным захватом 12 образца 4.

На основании 1 установлен привод, состоящий из мотора-редуктора 13, кривошипного диска 14, толкателя 15, состоящего из двух частей, соединенных с помощью резьбы, позволяющей изменять длину толкателя, и ползуна 16, соединенного с планкой 8. Радиус крепления толкателя 15 к

0 кривошипному диску 14 может изменяться при неработающей установке вручную. На основании 1 закреплены два электромагнитных фиксатора 17, якоря 18 которых изготовлены в виде клиновидных кулачков,

5 которые утепляются при действии на них планки 8 рамы. Электромагнитные фиксаторы 17 могут перемещаться вручную вдоль корпуса 1 при изменении длины хода рамы 6. Управление электромагнитными фикса0 торами 17 осуществляется известной электрической системой, подключенной к электромагнитным фиксаторам 17 и выключателями 19 и 20, на которые соответственно воздействуют ползун 16 и планка 8.

5Установка работает следующим образом.

Для установки образцов в захваты - отсоединяют от рамы 6 планку 9 вместе с ударником 10, снимают пружину 11 с активным

0 захватом 12 и устанавливают образец 4 в пассивный захват 2, .затем устанавливают активный захват 12, пружину 11 и планку 9 с ударником 10 в прежнее положение и, поворачивая диск 14, сжимают несколько

5 пружин 11 и устанавливают образец 5 в пассивный захват 3. Далее устанавливают радиус крепления толкателя 15 к диску 14, соответствующий требуемому усилию в пружине 11. При крайнем правом (по чертежу)

0 положении ползуна 16 устанавливают длину толкателя 15 такой, чтобы головка ползуна 16 упиралась в выключатель 19 при его срабатывании и между головкой ползуна и планкой 8 оставался незначительный зазор,

5 а планка 9 упиралась в образец 5. В момент нажатия на выключатель 19 головкой ползуна 1.6 при его срабатывании якоря 18 втягиваются вовнутрь электромагнитных фиксаторов 17.

0 Включают привод 13, который, вращая диск 14, через толкатель 15 перемещает ползун 16 влево. Пслзун 16 через планку 8 перемещает раму 6, которая через планку 9 сжимает пружину 11. Пружина 11 через ак5 тивный захват 12 нагружает образец 4 осевым сжатием. При перемещении ползуна 16 влево якоря 18 втянуты в электромагнитные фиксаторы 17. При подходе ползуна 16 в крайнее левое положение планка 8 (показана пунктиром) нажимает на выключатель 20,

электромагниты 17 обесточиваются, якоря 18 выходят из своих гнезд м останавливают планку 8, а вместе с ней и раму 6. При движении ползуна в крайнее правое положение образец 4 находится под максимальной, нагрузкой, так как пружина остается сжатой. При подходе ползуна 6 в крайнее правое положение ползун 16 нажимает на выключатель 19. При этом включаются электромагниты 17, якоря 18 втягиваются в гнезда, планка 8 освобождается от фиксаторов и рама б под действием усилия пружины 11 резко перемещается вправо. В этот момент образец 4 разгружается со срывом нагрузки, а рама 6 с ударником 10 наносит ударное сжатие по образцу 5. После этого процесс нагружения образцов повторяется..

Якоря 18 изготовлены в виде клиновидных кулачков для того, чтобы в случае несрабатывания электромагнита не произошло поломки установки. В этом случае якоря 18 утопятся в свои гнезда планкой 8. Для измерения усилий используются типовые динамометры, встроенные в захваты образцов.

На установке может производиться ис- пытание только образца 5. В этом случае образец 4 не устанавливается на испытание. При испытании только образца 4, чтобы не происходило удара планкой 8 по головке ползуна 16. вместо образца 5 необходимо установить стержень длиной, равной длине образца 5, и диаметром, равным диаметру головки образца 5. Для испытания только образца 4 (образец 5 на испытание не ставится и захват 3 остается свободным) на длительную прочность при постоянной во времени нагрузке необходимо обесточить электромагнитные фиксаторы 17 в тот момент, когда планка 8 удерживается ими, оставить обесточенным на все время испытания и отключить привод 13, периодически поджимая пружину 11 планкой 9, если в ней усилие со временем уменьшится за счет деформации ползучести образца 4. При снятии с установки электромагнитных фик- саторов 17 и установке образца 5 образец 4

будет испытываться на усталостное сжатие в условиях пульсационного цикла нагружения.

По сравнению с известной предлагаемая установка позволяет одновременно испытывать два образца по разным программам - одного на циклическое сжатие с выдержкой под максимальной нагрузкой и со срывом ее при разгрузке, а другого

0 - на ударное циклическое сжатие, а также испытание только одного образца на циклическое сжатие с выдержкой под максимальной нагрузкой и со срывом ее при разгрузке и только одного образца на усталостное сжатие в условиях пульсационного цикла нагружения.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Установка для испытания образцов материалов при осевом нагружении. содержащая основание, установленные на нем механизм возвратно-поступательного перемещения с толкателем, активный и пассивный захваты образца и силовую пружину, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения испытаний образцов по разным программам нагружения и повышения производительности путем обеспечения одновременных испытаний двух образцов, она снабжена связанной с механизмом возвратно-поступательного перемещения рамой с закрепленным на ней ударником, вторым пассивным захватом образца, установленным на основании соосно с первым пассивным захватом, и вторым активным захватом образца, взаимодействующим с силовой пружиной, закрепленной вторым концом на ударнике, предназначенном для периодического взаимодействия с первым активным захватом образца.

2. Установка поп. 1, отличающаяся тем, что она снабжена электромагнитными фиксаторами, предназначенными для периодического соединения основания с рамой.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для одновременного испытания образцов на циклическое сжатие и ударное циклическое сжатие. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей установки за счет обеспечения испытаний образцов по разным программам нагружения и повышение ее производительности за счет обеспечения одновременных испытаний двух образцов. При включении мотора-редуктора 13,установленного на основании 1, приводится в движение.через кривошипный диск 14,толкатель 15 и ползун 16 рама 6, которая сжимает пружину 11 и нагружает образец 4 осевым сжатием. При обратном движении ползуна 16 рама 6 удерживается электромагнитными фиксаторами 17,а образец 4 остается под нагрузкой. При нажатии ползуна 16 на выключатель 19 рама 6 освобождается от фиксаторов 17 и под действием усилия пружины 11 наносит удар по образцу 5, а образец 4 разгружается со срывом нагрузки. После этого нагружеиие образцов повторяют. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.