МАШИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ В УСЛОВИЯХ ТРЕХОСНОГО РАСТЯЖЕНИЯ Советский патент 1968 года по МПК G01N3/08 

Известны машины и устройства для испытания образцов в условиях трехосного растяжения, например устройство, представляющее собой приспособление, устанавливаемое на испытательной машине на растяжение, выполненное в виде рамки с укрепленными на ней захватами для образца. Стороны рамки подвижны и соединены между собой посредством клинового механизма так, что усилие машины перемещает горизонтальные планки рамки, а те через клиновой механизм передают перемещение боковым планкам. Таким образом, перемещение зажимов вдоль оси образца преобразуется в перемещение боковых планок, также имеющ,их захваты в направлении, перпендикулярном оси образца и, следовательно, образец, помещенный на машину для одноосного растяжения, иолучает двух- или трехосное растяжение. Однако такое устройство не позволяет широко варьировать соотношения усилий по осям, на нем нельзя получить всестороннее радиальное растяжение цилиндрического образца.

Предлагаемая маш-ина отличается от известной тем, что клиновой механизм нагружения выполнен в виде вращающегося держателя (для одного из двух захватов), с которым жестко скреплены направляющие, снабженные диаметрально расположенными парами клиньев, Причем каждая пара состоит из неподвилсного клина и подвижного, который радиально перемещаясь под действием центробежных сил, создает усилие, перемещаюо ;ее держатель захвата вдоль оси. Кроме того, мащина снабжена держателем для другого захвата, вращающимся синхронно упомянутому держателю.

Отличие составляет и то, что машина снабжена механизмом, создающим дополнительную регулируемую нагрузку,

компенсирующую касательные напрял ения искажающие

напряженного истинную картину трехосного состояния образца. Механизм представляет собой силовую цепь, состоящую из прищемляемых с двух сторон к ущкам на торцах диэлектрической части образца пар рычагов. Каждая пара рычагов соединена с вращающимся дерл ;ателем одного из захватов. На верхнем держателе радиально укреилены цилиндры с поршнями, поджимаюшими рабочую среду под действием центробел ных сил .и перемещающимися при принудительном выпуске ее из цилиндра, а контактирующие с поршнями клиновые пары, при уменьшении

угла поворота которых увеличивается их силовое передаточное отношение и, следовательно, увеличивается усилие на захватах, растягивающих диэлектрическую часть вдоль оси образца. Все это увеличивает надел ность и

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая машина; на фиг. 2--схема создания всестороннего равномерного радиального растяжения в образце.

Осевое растяжение в образце / от центробежных сил создается под действием подвижного клина 2, который, перемещаясь от центра и скользя по неподвижному клину 3, перемещает держатель 4 вниз. Этот держатель, соединенный захватом с образцом, создает на нем растяжение вдоль его оси. Стержень испытуемого образца вклеен в его диэлектрическую часть 5 (фиг. 2), по боковым сторонам которой крепятся грузы (на чертеже не показаны), радиально растягивающие среду и с ней образец. На торцах диэлектрической части образца имеются ущки для захватов в механизме, созд |ющем дополнительную регулируемую нагрузку. Носледняя необходима для компенсай.ии касательных напряжений, искажающих истинную картину напряженного состояния, возникающих на границе диэлектрической среды и образца при действии на него осевой растягивающей нагрузки.

Механизм, создающий дополнительную регулируемую нагрузку, представляет собой силовую цепь, состоящую из прищемляемых с двух сторон к ущкам на торцах диэлектрической части образца пар рычагов 6 и 7.

Рычаг 6 закреплен на держателе 8 верхнего захвата, а рычаг 7 - на держателе 9 нижнего захвата. На верхнем держателе радиально укреплены цилиндры 10 с порщнями 11, поджимающими рабочую среду цилиндров под действием центробежных сил. Норщни перемещаются при принудительном выпуске рабочей среды из цилиндра. С порщнями контактирует поворотно укрепленный рычаг 12 с приваренной к нему клиновой парой 13. Рычаг с клином находится под действием центробежной силы, стремящейся повернуть его. Однако порщень ограничивает самопроизвольный поворот рычага, но при его движении рычаг с клином поворачивается и через клиновую систему 14 перемещает тяги 15, передающие усилие на нижний держатель 9.

Таким образом, с помощью регулируемых клиновых систем испытатель добивается такого соотношения между основными силами (растяжения среды и стержня-образца), при котором отсутствуют осевые касательные напряжения, искажающие истинную картину напряженного состояния.

Предмет изобретения

1. Машина для испытания образцов в условиях трехосного растяжения, содержащая клиновой механизм нагружения с захватами (верхним и нижним), отличающаяся тем, что, с целью увеличения надежности и точности

результата испытания, клиновой механизм нагружения выполнен в виде вращающегося держателя (для одного из двух захватов), с которым жестко скренлены направляющие, снабженные диаметрально расположенными

парами клиньев, каждая из которых состоит из неподвижного и подвижного, радиально перемещающегося под действием центробежных сил и создающего усилие, перемещающее держатель захвата вдоль оси, а для другого захвата в машине установлен держатель, вращающийся синхронно упомянутому держателю.

2. Мащина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью исключения касательных напряжений,

возникающих в образце, тело которого состоит из стержня испытуемого материала и диэлектрической части, к которой крепятся грузы, радиально растягивающие образец при своем вращении, в месте контакта при действии на

стержень осевой растягивающей нагрузки, она снабжена механизмом, создающим дополнительную регулируемую нагрузку, компенсирующую возникающие касательные наиряжения, искажающие истинную картину трехосного

напряженного состояния образца, и представляющим собой силовую цепь, состоящую из прищемляемых с двух сторон к ущкам на торцах диэлектрической части образца пар рычагов, один из которых соединен с вращающимся держателем одного из захватов, например верхнего, и радиальна укрепленных на держателе цилиндров с порщнями, поджимающими рабочую среду под действием центробежных сил и перемещающимися при

принудительном выпуске ее из цилиндра, а также из контактирующих с порщнями клиновых пар, при уменьщении угла поворота которых увеличивается их силовое передаточное отношение и, следовательно, увеличивается

усилие на захватах, растягивающих диэлектрическую часть вдоль оси образца.

1 р

3 248 12 П

15