Машина для длительных статических испытаний Советский патент 1980 года по МПК G01N3/08 

(54) МАШИНА ДЛЯ ДЛИТЕЛЬНЫХ СТАТИЧЕСКИХ Изобретение относится к механическим испытаниям материалов и может использоваться для проведения экспери ментов по определению прочностных свойств материалов. Известно устройство для длительных статических испытаний материалов, содержащее станину, установленное на ней нагружающее устройство, устройство плавного нагружения, выполненное в виде ручного домкрата, позволяющее после установки грузов на рычаг нагружающего устройства вращением винта домкрата плавно нагрузить образец Недостатком устройства является невозможность получения постоянной скорости плавного приложения нагрузки, так как опускание винта домкрата производится вручную, поэтому в каждом случае нагружение образца происходит с различной скоростью, что ска вается на результатах испытаний мате риалов, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо му эффекту является маь-лина для дли тельных статических испытаний, содер жащая станину,установленное на ней ИСПЫТАНИЙ ычажное нагружающее устройство, шарнирно связанное с тягой, размещенной в шариковых направляющих,неподвижный и подвижный захваты, последний из которых связан с тягоп, и устройство плавного нагружения J.2 . Недостатком машины является то, что она не позволяет изменять скорость нагружения от одной серии экспериментов к другой, поскольку машина снабжена электродвигателем с постоянным циклом оборотов и постоянным регулированием. Цель изобретения - расширение диапазона скоростей нагружения. Указанная цель достигается за счет того, что устройство плавного нагружения выполнено в виде гидроцилиндра двустороннего действия, кулисного механизма, кулиса которого взаимодействует с рычагом нагружающего устройства, а ползун - со штоком гидроцилиндра, и набора сменных грузов, соединенных гибкой связью со штоком гидроцилиндра. На фиг. 1 показана машина для длительных статических испытаний, общий вид, на фиг. 2 - кран управления в увеличенном масштабе. Maiidiiia содержит стани у 1 , рычажное нагружающее устройство 2, выполненное в виде рычага 3 и грузо з 4, арретирующее устройство 5. Т агружающее устройство 2 установлено с возможностью .вращения на оси б. Оно связано также шарнирно с тягой 7 с помощью кронштейна 8 с роликами на оси 9. Тяга 7 на шариковых направляю1дих 10 соединена шарнирно с активным захватом 11. Пассивный захват 12 соединен с активном захватом 11 через испытуемый образец 13. Па станине 1 установлен гидроцилиндр 14 -двойного действия кран 15 управления, соединенный трубо проводом 16 со штоковой полостью гидроцил И1дра 14D а трубопроводом 17 с его внештоковой полостью. Кран 15 управления состоит из резьбовой ручки 18 с прокладкой 19. К корпусу 20 крепится крышка 21 с уплотнением, а к резьбовой ручке 18 - 22. На нижней крьпике 23 гидроцилиндра 14 закреплен фланец 24 с плунжером 25 и 26. На штоке 27 между . поршнем 28 и верхней кршакой 29 установлена пружина 30. К штоку 27 крепится упор 31 и захват 32, к которому закреплен трос 33, переброшенный через блок 34 с грузами 35. На оси 36 установлен кулисний механизм 37, кулиса которого 38 взаимодействует с рычагом 3 нагружающего устройства 2, а ползун 39 взаимодействует со што ком 27 гидроцилиндра 14, Машина работает следую1дим образом На нагружающем устройстве 2 снимают грузы 4 и с помощью арретируйщего устройства 5 выставляют рычаг в горизонтальное попоу.ение. Затем в зах ватах 11 и 12 устанавливают испытыва емый образец ГЗ. Нажатием на упор 31 При открытом кране 15 управления опускают шток 27 гидроцилиндра 14 до упора поршня 28 в никнюю крышку 23. При этом жидкость из внештоковой поло ти гидроцилиндра 14 перетечет во што ковую. Вследствие разности объемов штокойой и внештоковой полостей гидро цилиндра 14 плунжер 25 при этом отжа в краейнее нижнее положение. После э го закрываем резьбовой ручкой 18 кра 15 управления и рассоединяем трубопр воды 16 и 17. Затем устанавливаем ..грузы 4 на на гружающее устройство 2. Для плавного нагр.ужения образца с. требуемой скоро тью наГружения требуется пред вари тел . НО произвести тарировку лимба 22 на резьбовой ручке 18 в зависимости от веса съемных грузов 35. После тарировки поворачиваем разь вую ручку 18 с тарированным лимбом 22 на определенный угол. Под действи ем грузов 35 от троса 33 и грузов 4 шток 27 перемещается с заданной скор тью. Когда образец 13 нагружен, шток 27 под действием грузов 35 перемещается до упора пружины 30 в торец вер ей крыики 29 гидроцилиндра 14. Полун 39 перемещается при этом в кулие 38. Затем необходимо рассоединить труопроводы 16 и 17 поворотом резьбовой учки 18. Таким образом, заданная корость нагружения образца будет заисеть от весов грузов 4 и 35. Поскольу соотношение плеч рычагов Cg/E еличина постоянная- то нагрузка на идроцилиндр равна VV. (1, Q.- вес грузов 4; Q вес грузов 35; плечи прилагае 1ых сил относительно оси 6 вращения Если в процессе экспериментов потребуется изменить нагрузку на образце с помощью грузов 4 (QO), сохранив прежнюю скорость нагружения, то следует при этом уменьшить или добавить соответственно вес грузов 35(Оj) на величину Q - o q -±-g- (2) В процессе деформации образца 13 рычаг нагружающего устройства 2 по.ворачивается вокруг оси 6, а ползун 39 скользит по кулисе 38. При разрыве образца 13 рычаг на- гружающего устройства 2 резко прово-рачивается вокруг оси б. Удар от опускания рычага воспринимает оставшаяся жидкость между поршнем 28 и верхней кры11жой 29 через шток 27 и пружину 30. Резьбовая ручка 18 крана 15 управления при этом рассоединяет трубопроводы 16 и ,17. Если машины снимают иcпытye Iый образец 13, то открывают кран 15 управления с помощью резьбовой ручки 18, нажатием на .упор 31 устанавливают шток 27 в крайнее нижнее положение и закрывают кран 15 управлен-ия-, рассоединив при этом трубопроводы 16 и 17 в .захватах 11 и 12 устанавливают новый образец 13. При необходимости изменяют вес грузов 4 на величинуiiQ Для сохранения, прежней скорости нагружения изменяют вес грузов дО по формуле (2) с тем, чтобы нагрузку на гидроцилиндр Оц оставить такой как в предыдущем эксперименте. Затем открывают кран 15 управления поворотом ручки 18 с лимбом 22 в прежнее положение и цикл работы машины повторяется. Применение предлагаемой машины позволяет расширить диапазон скоростей нагружения, а также получить более точные данные о прочностных свойствах материала. Формула изобретения Машина для длительных статических испытаний, содержшэая станину, установленное на ней рычажное нагружаю