Установка для испытания материалов на прочность при действии кручения и осевой нагрузки Советский патент 1993 года по МПК G01N3/22 

Изобретение относится к механическим Испытаниям материалов, э 5олв конкретно к испытаниям материалов на крученме, кручение с растяжением и сжатием.

Известна установка для испытания материалов на прочность при совместном дей- етвии кручения и осевой нагрузки. Установка содержит корпус, закрепленную На нем ампулу, размещенные в ней захваты для крепления образца материала, привод, Ц)зриковинтовой механизм, винт которого одним комцом связан с выходным валом привода, а другим с одним из захватов Образца, систему контроля и управления. С Целью повышения точности поддержания Заданного соотношения скоростей дефор- мирозаиия, гайка шариковинтового механизма и другой захват жестко закреплены на ампуле, выходной вал привода выполнен Полым, а конец винта установлен в нем на шариковых направляющих. Управление ведется по крушению, осевое перемещение является функцией кручения. Соотношение схсростай деформирозания определяется uiaroM резьбы винта. Недостатками уста- нсзки являются только жесткий режим нагружения, возможность прикладывать только деформацию кручения и растяжения, сложность варьирования соотношением скоростей деформации.

Наиболее близким к изобретению является установка для испытания материалов на прочность при совместном действии кручения и осевой нагрузим. Она содержит пассивный и активный захваты образца и привод нагруженмя, включающий пару аинт-гзйка. С целью обеспечения мягкого нзгружения образца аинт установлен с возможностью осевого перемещения, а гайка связана с активным захватом. Управление ведется по кручению, а осевое перемещение является функцией кручения

VJ

Ю

ел

OJ

-N о

К недостаткам установки относятся только мягкий режим нагружения.. возможность прикладывать к образцу только крутящий момент и осевую нагрузку, сложность варьирования соотношением крутящего мо мента и осевой нагрузки (только заменой пары винт-гайка с другим шагом резьбы винта или углом подьема винтовой линии), невозможность исключения осевой силы.

Целью изобретения является расшире- .ние функциональных возможностей установка за счет осуществления как совместного воздействия кручения и осевой нагрузки, так и их раздельного воздействия.

Указанная цель достигается тем, что установка для испытания материалов на прочность при действии кручения и осевой нагрузки, содержащая испытательную машину с подвижной и неподвижной траверсами, связанный с неподвижной траверсой корпус, размещенные в корпусе активный и пассивный захваты, винтовой привод нагружения гайка которого выполнена с фланцем, посредством которого связана с активным захватом, имеет винт, выполненный с фланцем, предназначенным для связи с активным захватом, и связанный с подвижной траверсой при помощи двух взаимодействующих между собой упорных подшипников, а устройство снабжено установленным кромками на гайке, соосным ей, стаканом с осевым отверстием в дне, двумя

дополнительными упорными подшипникам:- : и четырьмя дополнительными винтами. Активный захват проходит через отверстие в дне стакана с возможностью их взаимодействия., каждый дополнительный подшипник установлен между корпусом и соответствующим торцом гайки, а каждый дополнительный винт установлен в корпусе вблизи дополнительного подшипника с возможностью взаимодействия с боковой поверхностью гайки. При этом в случае крепления активного захвата на фланце винта можно осуществлять совместное воздействие на образец кручения и осевой нагрузки (гайка жестко закреплена в корпусе четырьмя дополнительным винтами) и нагружение образца только осевой нагрузкой (упорные подшипники сняты, а гайка не взаимодействует с четырьмя дополнительными винта- ми). В случае крепления активного захвата на дне стакана, закрепленного на гайке, можно осуществлять совместное воздействие на образец кручения и осевой нагрузки (упорные подшипники сняты и гайка не взаимодействует с четырьмя дополнительными винтами), отдельно кручения (два дополнительных упорных подшипника закреплены в корпусе, гайка не взаимодействует с четырьмя дополнительными винтами) и осевой нагрузки (упорные подшипники сняты, гайка имеет возможность только осевого перемещения за счет взаимодействия направ- ляющих на ее боковой поверхности с

четырьмя дополнительными винтами). Возможность перестановки активного захвата с винта на гайку также расширяет функциональные возможности установки за счет варьирования соотношением крутящего момента и осевой нагрузки. Управление от универсальной машины может осуществи ляться как по величине прикладываемой нагрузки (мягкое нагружение), так и по величине перемещения подвижной траверсы (жесткое нагружение).

Схема установки представлена на чертеже.- . :

Установка для испытания материалов на прочность при действии кручения и осевой нагрузки содержит корпус 1 и пассивный захват 2, крепящиеся к неподвижной траверсе 3- универсальный машины. Захват 2 крепится к траверсе 3 с помощью оси 4. В корпусе 1 размещены активный захват 5 и

винтовой привод нагружения, включающий шариковинтовую пару, гайка 6 которой имеет стакан 7 с осевым отверстием в дне, а винт 8 связан с подвижной траверсой 9 через узел 10 с двумя упорными подшипниками11и12и имеет фланец 13 для крепления активного захвата 5. В корпусе 1, между корпусом и соответствующим торцом гайки 6, устанавливаются два дополнительных упорных подшипника 14 и 15, необходимые

при испытании на кручение образца 16. Корпус содержит также четыре дополнительных винта 17, предназначенные для жесткого крепления гайки 6 в корпусе или предотвращения ее вращения в нем. Активный и пассивный захваты имеют винты 18 для установки образца в захватах с заданным эксцентриситетом, что позволяет в дополнение к крутящему моменту и осевой силе прикладывать к образцу и изгибающий момент.

Испытание проводят следующим образцом, Образец устанавливают в захваты установки. В зависимости от цели испытания выбирают необходимый режим нагружения.

Включают привод универсальной машины и проводят испытание.

Формула изобретения Установка для испытания материалов на прочность при действии кручения и осевой нагрузки, содержащая испытательную машину с подвижной и неподвижной траверса- , связанный с неподвижной траверсой корпус и размещение в корпусе активный и пассивный захваты, винтовой привод нагру- жЈния, гайка которого выполнена с флан- ц&м. посредством которого связана с активным захватом, отличающаяся тем, чти, с целью расширения функциональных возможностей за счет осуществления как со- в естного воздействия кручения и осевой нагрузки, так и их раздельного воздействия, винт выполнен с фланцем, предназначенным для связи с активным захватом, и связан с подвижной траверсой при помощи двух взаимодействующих между собой упорных подшипников, а устройство снабжено установленными кромками на гайке, соосным ей стаканом с осевым отверстием в дне, двумя дополнительными упорными подшипниками и четырьмя дополнительными винтами, активный захват проходит через отверстие в дне стакана с возможностью их взаимодействия, каждый дополнительный подшипник установлен между корпусом и соответствующим торцом гайки, а каждый винт установлен в корпусе вблизи дополнительного подшипника с возможностью взаимодействия с боковой поверхностью гайки.