Установка для испытаний образцов ма-ТЕРиАлА пРи циКличЕСКОМ НАгРужЕНии Советский патент 1981 года по МПК G01N3/32 G01N17/00 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛА ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ,

Изобретение относится к испытатель ной техника, а именно к установкам для испытания материалов при цикличес ком нагружении. Известна установка для коррозионных испытаний металлов при циклическом нагружении, включающая основание с размещенными на нем держателем для образца и устройствами механического и коррозионного воздействия на образцы 1 . Недостатком данной установки является ее малая производительность. Наиболее близка к предлагаемой ус тановка для испытаний образцов материала при циклическом нагружении, со держащая основание, установленный на основании с возможностью поворота захват в виде диска со стаканами для размещения исшлтуемых образцов, устройство для периодического нагружени образцов заданной деформацией, выпол ненное в виде вибратора с приспособлением для задания амплитуды изгиба, устройство для нагружения образцов Зсщанным усилием., создаваемым весом груза, выполненное в виде рычага с грузом , контрольно-измерительное уст ройство, средство воздействия на образцы агрессивным фактором и привод, связанный с вибратором 2. Недостатком устройства является невозможность создания в материале изгибных нагрузок с заданным усилием. Цель изобретения - изучение влияния на материал изгибных нагрузок и деформаций в одних и тех же условиях. Указанная цель достигается тем, что захват выполнен в виде трех дисков, соединенных по оси валом, связанным с приводом, по периметру наружных дисков выполнены сквозные пазы для размещения образцов, в боковой поверхности одного из наружных дисков выполнены сообщенные с пазами отверстия, оси которых проходят через центр осей пазов, нажимных элементов, установленных в отверстиях, и прижимов, размещенных в пазах другого наружного диска, устройство для периодического нагружения образцов заданной деформацией выполнено в виде кронштейна с деформирующим узлом, установленного на основании с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси вала, И взаимодействия с нажимными элементами, а устройство для периодического нагружения образцов заданным усилием выполнено в виде обода с диаметром, большим диаметра дисков, кон тактирующего внутренней поверхностью с нажимным элементом, а груз установ лен с возможностью перемещения вдоль обода под действием силы тяжести. Кроме того, нажимные элементы выполнены в виде шариков, деформирующи узел выполнен в виде шарикоподшипник а на внутренней поверхности обода по его периметру выполнен желоб. На фиг. 1 схематически представле на предлагаемая установка, общий вид на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема закрепления образц Установка содержит захват, ВЕЛПОЛненный в виде наружных дисков 1 и 2 и упорного диска 3, соединенных валом 4, связанным с приводом 5, на дисках 1 и 2 выполнены пазы б и 7 для размещения образцов 8, а на диске 1 выпол нены отверстия 9, сообщенные с пазами б, нажимные элементы - шарики 10, установленные в отверстиях 9, прижимы - винты 11, размещенные в пазах 7 устройство для периодического нагружения образцов заданной деформацией, выполненное в виде кронштейна 12, с деформирующим узлом - шарикоподшипни ком 13 и винтом 14, устройство для периодического нагружения образца заданным усилием, выполненное в виде обода 15, на внутренней поверхности которого выполнен желоб 16, груз 17, подвешенный на серьге 18, контрольноизмерительное устройство 19,. средство воздействия на образцы 8 агрессивной средой, выполненное в виде установлен ной на основании ванночки 20 со средой и ролика 21 с губчатым протектором 22, размещенного на кронштейне 23 Указанные элементы установлены на основании 24. Установка работает следующим образом. Испытуемые образцы 8 размещают в пазах 6 и 7 дисков 1 и 2, зажимая их винтами 11, опирая на диск 3, а шарики 1C при этом контактируют с образцами 8. Величина поджима образцов 8 винтами 11 строго фиксируется, что позволяет создавать в образцах предва рительное напряженное состояние, например для имитации остаточньлх напряжений. Включается привод 5, приводяпшй вал 4 во вращение. Ролик 21 пригодится в соприкосновение с образцами и получает за счет указанного контакта принудительное вращение, что позволяет производить отбор среды из ванночки 20 путем постоянного смачивания губчатого протектора 22, аэрацию среды и смачивание ею образцов 8. Далее в зависимости от поставленной задачи и характера имитируемых эксплуатационных нагрузок производится нагружение образцов 8 либо с постоянным усилием, либо с постоянной деформацией. в первом случае обод 15 надевают на диск 1 так, что в желоб 16 входит шарик 10 и нагружает образец силой, равной весу груза 17. При вращении захвата происходит последовательное црокатывание шариков 10 по желобу 16 обода 15, и , следовательно, периодическое нагружение каждого из образцов 8. Максимальное нагружение образцов 8 осуществляется в крайнем верхнем положении. Критерием оценки стойкости материала является количество нагружений до разрушения образца, фиксируемых по количеству оборотов счетчиком 25. При испытаниях с постоянной деформацией кронштейн 12 с помощью винта 14 перемещается вдоль основания 24 до соприкосновения шарикоподшипника 13 с шариком 10 и создания требуемого прогиба образца 8, замеряемого индикатором (на чертеже не показан). При вращении вала 4 происходит прокатывание шариков 10 по шарикоподшипнику 13 при его вращении и последовательное нагружение образ ;ов 8. Для наблюдения за процессом испытания исследуемый образец подводится под предметный столик контрольно-измерительного устройства 19, после чего привод 5 отключается и происходит исследование поверхности образца. Предлагаемая установка позволяет проводить испытания материалов, предназначенных для строительных конструкций, большинство которых работает при циклических нагружениях одного знака, в сочетании с воздействием агрессивной среды. Формула изобретения 1. Установка для испытаний образцов материала при циклическом нагружений, содержащая основание, установленный на основании с возможностью поворота захват для образцов, устройства для периодического нагружения образцов заданной деформацией и заданным усилием, создаваемым весом груза, контрольно-измерительное устройство, средство воздействия на образцы агрессивным фактором и привод, отличающаяся тем, что, с целью изучения влияния на материал изгибных нагрузок и деформаций в одних и тех же условиях, захват выполнен в виде трех дисков, соединенных по оси валом, связанным с приводом, по периметру наружных дисков выполнены сквозные пазы для размещения образцов, в боковой поверхности одного из наружных дисков выполнены сообщенные с пазами отверстия, оси которых проходят через центр осей пазов, нажимных элементов, установленных в отверстиях, и прижимов, размешенных в пазах другого наружного диска, устройство для периодического нагружения образцов заданной деформацией выполнено в виде кронштейна с деформирующим уэлоь установленного на основании с возможностью перемещения в .направлении/ перпендикулярном оси вала, и взаимодействуя с нажимными элементами, а устройство для периодического нагружения образцов заданным усилием выполнено в виде обода с диаметром, большим дис1метра дисков, контактирующего внутренней поверхностью с нажимным элементом, а груз установлен с возможностью перемещения вдоль обо да под действием силы тяжести. 2, Установка по п. 1, отличающаяся тем, что нажимные эле менты выполнены .в виде шариков. 3,Установка по пп. 1 и 2, о т личающаяся тем, что деформирующий узел выполнен в виде шарикоподшипника. 4.Установка по пп. 1-3, отличающаяся тем, что на внутренней поверхности обода по его периметру выполнен желоб. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Золотаревский B.C. Механические испытания и свойства металлов. М., Металлургия., 1974, с. 27 9. 2.Авторское свидетельство СССР № 149932, кл. G 01 N 3/32, 1961 (прототип).

/7/////// М7///

-Ж

Яя|

д

А-А