Установка для испытания образцов на проч-НОСТь Советский патент 1981 года по МПК G01N3/08 

Изобретение относится к исследова нию прочностных свойств твердых материалов, а конкретно к установкам для испытания образцов на длительную прочность. Известна установка для испытания образцов, содержащая корпус, жестко соединенный с замкнутой рамой, в которой смонтировано нагрузочное устройство, выполненное в виде двух пру жин сжатия, связанных с поршнем-штам пом, и последовательно соединенной с ними пружины растяжения, связанной с нагрузочным винтом, и установочный столик для образца, смонтированного в раме 1 . Однако конструкция нагрузочного устройства установки не позволяет вследствие большой жесткости пружин компенсировать уменьшение нагрузки на образец, особенно при больших его деформациях в процессе испытания на прочность. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является установка для испытания образцов на прочность, содержаудая замкнутьдо раму, смонтированное в ней нагрузочное устройство, выполненное в виде подвижной в осевом направлении траверсы и последовательно соединенных нагрузочной пружины и силового гидроцилиндра с поршнем и штоком, соединенное с рабочей полостью гидроцилиндра регулировочное устройство, гидроаккумулятор, манометр и сливной бачок 2l| . Недостатком данной установки является невысокая точностьиспытанийвследствие невозможности автоматического поддержания постоянной нагрузки на образец независимо от характера его деформации, так как регулирующее устройство обеспечивает лишь умень. шение нагрузки за счет слива рабочей жидкости из силового гидроцилиндра. Цель изобретения - повышение точности испытаний. Поставленная цель достигается тем, что шток поршня выполнен полым, траверса - со стержнем, проходящим внутри него/ регулировочное устройство выполнено в виде гидрораспределителя, жестко закрепленного на штоке поршня силового гидроцилиндра и имеющего три полости, из которых средн,Я сообщена с гидроцилиндром, крайние соответственно с гидроаккумулятором и сливным бачком, а также между собой через впускной и сливной клапаны, и

кронштейна, закрепленного на стержне и имеющего регулировочные упоры,взаимодействующие с клапанами гидрораспределителя.

Кроме того, установка снабжена тарировочной шкалой и визирной меткой, расположёнными, соответственно, на стержне и на штоке и обеспечивающими визуальный контроль установленной величины нагрузки на образец.

На чертеже изображена схема предлагаемой установки для. испытания обрацов: .

Установка содержит замкнутую раму 1, смонтированные в ней опорную площадку 2 для образца 3 и нагрузочное устройство, выполненное в виде подвижной траверсы 4 со стержнем 5, нагрузочной пружины б и штокового гидроцилиндра 7 с поршнем 8, в полом штоке 9 которого проходит стержень 5, укрепленного на штоке 9 гидрораспределителя 10, средняя полость 6 которого сообщается с гидроцилиндром 7, крайняя а - с гидроаккумулятором 11 и насосом 12, крайняя в - со сливным бачком 13, а также между собой через впускной 14 и выпускной 15 клапаны, укрепленного на стержне 5 с помощью винта 16 кронштейна 17, имеющего регулировочные упоры 18 и 19, взаимодействующие, соответственно, с клапанами 14 и 15, манометр 20 для измерения д&вления рабочей жидкости, поступающей в гидрораспределитель 10 из гидроаккумулятора 11, расположенной на стержне 5 тарировочной шкалы 21 и визирной метки (не показана), расположенной на штоке 9.

Установка работает следующим образом.

В исходном положении кронштейн 17 с помощью винта 16 выводят из взаимодействия с клапанами 14 и 15 гидрораспределителя 10. Испытываемый образец 3 устанавливают на подвижной траверсе-4 и опускают опорную площадку 2 до соприкосновения с ним. Включают насос 12, который создает в гидроаккумуляторе 11 и полости а гидрораспределителя 10 давление, превышаюцее величину заданной нагрузки на образец.Рабочая жидкость из полости а через клапан 14 поступает в полость б и оттуда в гидроцйлиндр 7, поршень 8 которого через пружину 6 воздействует на траверсу 4,прижимающую образец 3 к опорной площадке 2.

При достижении нагрузки, близкой к заданной (что определяют по тарировочной шкале 21 , клапан 14 отпускают, перекрывая доступ рабочей жидкости в гндроцилиндр 7. Затем устанавливают кронштейн 17 в положе-ние, при котором оси регулировочных упоров 18 и 19 располагаются соосно штокам клапанов 14 и 15;

Ранее с помощью регулировочных упоров 18 и 19 осуществляют настройку иагрузоч.ногс1 устройства на точное значение величины нагрузки на образец.

Для увеличения нагрузки заворачивают упор 18, который открывает клапан 14, и рабочая жидкость из полости а гидрораспределителя 10 поступае в его полость б и далее в гидроцилиндр 7 .

Для уменьшения нагрузки заворачивают упор 19, который открывает клапан 15, и рабочая жидкость под действием сжатой нагрузочной пружины 6 вытесняется из гидроцилиндра 7 через полости бив гидрора.спределителя 10 в сливной бачок 13. После точной установки заданной нагрузки упоры 18 и 19 устанавливают в положение, при котором обеспечивается их соприкосновение с соответствующими штоками клапанов 14 и 15. При этом установленная величина нагрузки поддерживается автоматически. При деформации образца 3 (уменьшение нагрузки стержень 5 подвижной траверсы 4 перемещается под действием пружины 6 относительно полого штока 9 вмесуе с кронштейном 17 и регулировочным упором 18 открывает клапан 14, что приводит к дополнительному перетеканию рабочей жидкости из гидроаккумулятора 11 через полости а и б гидрораспределителя 10 в гидроцйлиндр 7, благодаря чему величина нагрузки возрастает. В случае протечек в гидросистеме и, как следствие, самопроизвольного перемещения поршня- 8 происходит дополнительное сжатие пружины 6 и увеличение нагрузки выше заданной величины. При этом полый шток 9 вместе с гидрораспределителем 10 перемещается вверх относительно кронштейн-а 17, и регулировочный упор 19 открывает клапан 15, в результате часть рабочей жидкости из гидроцилиндра 7 перетекает через полости б и в гидрораспределителя 10 в сливной бачок 13, что приводит к уменьшению нагрузки.

Предлагаемая установка позволяет автоматически обеспечить постоянную, величину заданной нагрузки на образе с точностью 0,5-1%.

Формула изобретения

1. Установка для испытания образцов на прочность, содержащая замкнутую раму, смонтированное в ней нагрузочное устройство-, выполненное в виде подвижной в осевом направлении траверсы и последовательно соединенных, нагрузочной пружины и силового гидроцилиндра с поршнем и штоком, соединенное с рабочей полостью Гидроцилиндра регулировочное устройство, гидроаккумулятор, манометр и сливной бачок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности ис