Машина для усталостных испытаний образцов материалов на консольный изгиб Советский патент 1992 года по МПК G01N3/36 

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано при проведении усталостных испытаний образцов материалов и натурных конструкций на консольный изгиб.

Известна установка для испытаний на усталость, содержащая корпус, установленный на нем вал с приводом его вращения, закрепленную на валу платформу, захваты для закрепления образца.

Недостатком установки является то, что она не позволяет проводить усталостныеиспытания с одновременным нагружением в двух взаимоперпендикулярных плоскостях как фиксированных, так и с возможностью изменения их положения в процессе нагружения.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является установка для усталостных испытаний образцов материалов на консольный изгиб, содержащая основание, установленный на нем нагружающий механизм, включающий два привода вращения и платформу, установленную на

основании и кинематически связанную с одним из приводов вращения, жестко закрепленный на основании пассивный захват образца и связанный с-платформой активный захват образца,

Недостатком установки является то, что она не позволяет проводить усталостные испытания с одновременным нагруженном в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, как фиксированных, так и с возможностью изменения их положения в процессе нагружения.

Цель изобретения - расширения функциональных возможностей путем обеспече- ния испытаний с одновременным нагружением в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, как фиксированных, так и с возможностью изменения их положения в процессе нагружения.

Указанная цель достигается тем, что кинематическая связь платформы с приводом вращения выполнена в виде вала с четырьмя попарно сообщенными продольными ка- налами, установленной на этом валу коаксиально ему с возможностью поворота обоймы, связанной со вторым приводом вращения, имеющей четыре диаметрально расположенных попарно сообщенных радиальных канала, каждый из которых предназначен для поочередного сообщения с продольными каналами вала, и фиксатора поворота обоймы относительно основания, а связь платформы с активным захватом образца выполнена в виде двухштокового гидроцилиндра, один из концов штока которого соединен с активным захватом образца через сферический шарнир, корпус гидроцилиндра шарнирно закреплен на платформе, каждая из полостей гидроцилиндра сообщена с соответствующей парой продольных каналов вала, а пары сообщенных радиальных каналов обоймы предназначены соответственно для нагнетания и слива рабочей жидкости.

На фиг.1 изображен общий вид машины, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 в начальном положении платформы; на фиг.З - сечение А-А на фиг.1 при повороте платформы на 90°; на фиг.4 - положение штока гидроцилиндра и соответственно активного захвата, при положениях платформы, соответствующих повороту на 0°, 90°, 180°, 270°: на фиг.5 - траектория движения активного захвата.

Машина для усталостных испытаний образцов материалов на консольный изгиб содержит основание 1 (фиг.1), установленный на нем нагружающий механизм, включающий два привода вращения 2,3 и платформу 4, кинематически связанную с приводом

вращения 2. жестко закрепленный на основании 1 пассивный захват образца 6 и связанный с платформой 4 активный захват 7 образца 6, кинематическая связь платформы 4 с приводом вращения 2 выполнена в виде вала 8 с четырьмя равномерно расположенными и попарно сообщенными продольными каналами 9, 10 и 11, 12, установленной на валу 8 коаксиально ему с

0 возможностью поворота обоймы 13, связанной с приводом вращения 3, имеющей четыре диаметраль но расположенных попарно сообщенных радиальных канала 14,15 и 16, 17. каждый из которых предназначен для

5 поочередного сообщения с продольными каналами 9, 10 и 11, 12 вала 8, и фиксатора

18поворота обоймы 13 относительно основания 1, а связь платформы 4 с активным захватом 7 образца 6 выполнена в виде

0 двухштокового гидроцилиндра 19, один из концов штока 20 которого соединен с активным захватом 7 образца 6 через сферический шарнир 21, корпус гидроцилиндра 19 шарнирно закреплен на платформе 4, каж5 дая из полостей А, Б гидроцилиндра 19 сообщена с парой соответствующих продольных каналов 9, 10 и 11, 12 вала 8, а радиальные каналы 14, 15 и 16, 17 предназначены соответственно для нагнетания и

0 слива рабочей жидкости и связаны соответственно с напорным 22 и с сливным 23 трубопроводами насосной станции 24. Напорные и сливные трубопроводы выполнены в виде гибких шлангов. Управление

5 работой приводов вращения 2, 3 и фиксатора 18 осуществляется с пульта управления 25. Передача вращения от привода 3 к обойме 13 осуществляется посредством зубчатых колес 26, 27, закрепленных

0 соответственно на валу привода 3 и на обойме 13. Угол поворота обоймы определяется по датчику положения (условно не показан). Фиксатор 18 выполнен в виде катушки 28, закрепленной на основании 1, и подпружи5 ненного якоря 29, установленного с возможностью взаимодействия с зубьями колеса 27. Для снижения динамических нагрузок на платформу 4 симметрично гидроцилиндру

19установлен противовес 30. 0

Установка работает следующим образом.

С пульта управления 25 включают привод вращения 2 и приводят во вращение 5 платформу 4 с гидроцилиндром 19. Включают насосную станцию 24. При вращении вала 8 рабочее тело под давлением через напорный трубопровод 22, радиальные каналы 14, 15 в обойме 13 и каналы 11. 12 в валу 8 поступает в полость Б гидроцилиндра

19, шток которого выдвигается (фиг.2). Из полости А рабочее тело через каналы 9.10 и 16, 17 попадает в сливной трубопровод 23. Отклонение AI активного захвата 7 относительно нейтральной оси, соответствующее этому положению, представлено на фиг.4-1. При повороте платформы 4 на 90° рабочее тело из полости Б гидроцилиндра 19 через каналы 11. 12 и 17. 16 поступает в сливной трубопровод 23, В это же время рабочее тело из напорного трубопровода 22 через каналы 14, 15 и 9, 10 поступает в полость А гидроцилиндра 19, шток которого втягивается (фиг.З). Отклонение Ае активного захвата 7 относительно нейтральной оси. соответствующее этому положению, представлено на фиг.4-11. Положения активного захвата 7 при повороте платформы 4 с гидроцилиндром 19 на 180° и 270° соответственно представлены на фиг.4. Траектория движения захвата 7 представлена на фиг.5.

Для изменения положения плоскостей приложения нагрузки с пульта управления 25 подают напряжения на катушку 28 фиксатора 18, якорь 29 втягивается и выходит из зацепления с зубьями колеса 27. Включают привод 3 и поворачивают обойму 13 на требуемый угол. Включают привод 2. отключают фиксатор 18. и фиксируют положение обоймы 13 относительно станины 1.

Использование машины позволит расширить функциональные возможности машины путем обеспечения испытаний с одновременным нагружением в двух взаимоперпендикулярных плоскостях, как фиксированных, так и с возможностью изменения их положения в процессе нагру- жения.

Формула изобретения Машина для усталостных испытаний образцов материалов на консольный изгиб, содержащая основание, установленный на

нем нагружающий механизм, включающий два привода вращения и платформу, кинематически связанную с одним из приводов вращения, жестко закрепленный на основании пассивный захват образца и связанный

с платформой активный захват образца , о т- личающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения испытаний с одновременным нагружением в двух взаимно перпендикулярных плоскостях как фиксированных, так и с возможностью изменения их положения в процессе нагружения. кинематическая связь платформы с приводом вращения выполнена в виде вала с четырьмя попарно сообщенными продольными равномерно размещенными каналами, установленной на этой валу коаксиально ему с возможностью поворота обоймы, связанной с вторым

приводом вращения, имеющей четыре диаметрально расположенных лопарно сообщенных радиальных канала, каждый из которых предназначен для поочередного сообщения с продольными каналами вала,

и фиксатора поворота обоймы относительно основания, а связь платформы с активным захватом образца выполнена в виде двухштокового гидроцилиндра, один из концов штока которого соединен с активным захватом образца через сферический шарнир, корпус гидроцилиндра шарнирно закреплен на платформе, каждая из полостей гидроцилиндра сообщена с соответствующей парой продольных каналов вала, а

пары сообщенных радиальных канала обоймы предназначены соответственно для нагнетания и слива рабочей жидкости.

Относится к испытательной технике и позволяет расширить функциональные возможности путем обеспечения испытаний с одновременным нагружением в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, как фиксированных, так и с возможностью изменения их положения в процессе нагру- жения. Для этого кинематическая связь платформы с приводом вращения выполнена в виде вала с четырьмя равномерно раз- мещенными попарно сообщенными продольными каналами, установленной на валу коаксиальноемус возможностью поворота обоймы, связанной со вторым приводом вращения, имеющей четыре диаметрально расположенных попарно сообщенных радиальных канала, каждый из которых предназначен для поочередного сообщения с продольными каналами вала, и фиксатора поворота обоймы относительно основания, а связь платформы с активным захватом образца выполнена в виде двухштокового гидроцилиндра, один из концов штока которого соединен с активным захватом через сферический шарнир, корпус гидроцилиндра шар- нирно закреплен на платформе, каждая из полостей А, Б гидроцилиндра сообщена с соответствующей парой продольных каналов вала, а пары сообщенных радиальных каналов обоймы предназначены соответственно для нагнетания и слива рабочей жидкости. При вращении платформы рабочее тело поступает поочередно в различные полости гидроцилиндра, в результате чего образец нагружается в двух взаимно перпендикулярных фиксированных плоскостях. Отключают фиксатор, включают привод и, поворачивая обойму, изменяют положение плоскостей нагружения. 5 ил. VI О1

ла.

kj ИХ Т

j .

Фиг1

II 8

А

подача

слив

Т- # подача

слив

ГО

X