Гидромеханическая установка для испытаний прочностных свойств материалов Советский патент 1982 года по МПК G01N3/36 

Изобретение относится к испытательной технике, в Частности к устат новкам для .исследования прочностны; свойств материалов путем приложения пульсирующих усилий с гидромеханическим приводом и может.быть использовано для -испытания образцов конструкционных материалов, в том числе при низких температурах.

Известна,гидромеханическая установка для испытаний прочностных свойств материалов, содержащая силовой гидроцилиндр с поршнем, в котором установлен золотниковый распределитель, и штоком, соединенным с испытываемым мате риалом, и электромеханический задатчик синусоидальных колебаний, на валу.которого закреплен- эксцентрик, связанный с золотниковым распределителем, подпружиненным в сторону эксцентрика .1.

Недостатком такого устройства является сравнительно низкое качество испытаний, заключающееся в невозможности последующего получе.ния качественной фрактографической картины изломов образцов . Это объясняется отсутствием возможности достаточно быстрого отключения испытаний знакопеременной или сжимающей пульсирующей нагрузки, способной производить соударение поверхностей изломов после полного разделения образца на две части.

Цель изобретения - автоматическое отключение установки при разрыве испытываемого материала.

Поставленная цель достигается тем, что установка снабжена толкателем,

10 установленным между эксцентриком и золотниковым распределителем с возможностью аксиального перемещения, и электрсшагнйтом, подвижный сердечник которого расположен перпендикулярно к оси золотникового распределителя, а обмотка - электрически связана с испытываемым материалом.

Кроме того, золотниковый распре- , делитель снабжен толкателем, выпол20ненным в, виде поворотного рычага с рукояткой..

На чертежесхематически .изображена гидромеханическая установка для испытаний прочностны-ч свойств мате25риалов .

Установка содержит силовой гидроцилиндр 1 с поршнем 2, который разделяет внутренний объем гидроцилиндра 1 с поршнем 2, который разделяет

30 внутренний объем гидроцилиндра 1 надве полости 3 и 4. В поршне 2 установлен золотниковый распределитель Полости 3 и 4 посредством каналов 6 и 7, в поршне 2 через золотниковый распределитель 5, могут сообщаться с нагнетательной или сливной магистралью. Шток 8 гидроцилиндра 1 соеди нен с испытываемым материалом 9. Уп равление золотниковым распределителем 5 осуществляется электромеханическим задатчиком 10 синусоидальных колебаний, на валу которого укреплен эксцентрик 11. Золотниковый рас пределитель 5 подпружинен в сторону эксцентрика 11. Мэжду эксцентриком 11 и золотниковым распределителем 5 помещен тол катель 12 с возможностью аксиальног перемещения. Толкатель 12 может быт выполнен, например, в виде ролика, который крепится с возможностью вра щения на торце золотникового распре делителя 5. Установка имеетдопол- . нительный рычаг 13 для ручного управления ,золотниковым распредителем 5 и снабжена электромагнитом 14, под вижный сердечник 15 которого расположен перпендикулярно оси золотнико вого распределителя 5. Сердечник 15 электромагнита 14 и толкатель 12 поджаты другк другу пружинами 16 и 17. Обмотка электромагнита 14 эле трически связана с испытываемь1м материалом 9 через электроблок 18. Гидромеханическая установка для испытаний прочностных свойств матери алов работает следующим образом. При вращении эксцентрика 11 золотниковый распределитель 5 совершает синусоидальные возвратно-поступательные колебания с амплитудой, соответствующей величине эксцентриситета эксцентрика 11. Эти колебания отслеживает поршень 2 гидроцилиндра 1, который при этом тоже совердает синусоидальные колебания4 При перемещении золотникового распределителя 5 вниз он соединяет канал 6 порш«я 2 с нагнетательной магистралью и рабочая жидкость от насоса поступает под необходимым давлением в полость 3 гидроцилийдра 1, заставляя перемещаться поршень 2 тоже вниз. При этом из полости 4 жидкость вытесняется -на слив через Канал 7. При перемещении золотникового распределителя 5 вверх, он соединяет канал 7 и полость 4. с напорной магистралью, а kaнaл 6. и полость 3 - со сливом, В результате поршень 2 перемещается вверх. При испытаниях через испытываемый материал 9 пропускается постоянный ток. ПЬд током находится также обмотка электромагнита 14, которая оттягивае сердечник 15, сжиМая пружину 17. В момент усталостного разрушения испытываемого материала 9 резко увели чивается его электрическое сопротивление. В результате этого электроблок. 18 отключает электропитание обмотки электромагнита 14. Сердечник 15 под действием пружины 17 более сильной, чем пружина 16, перемещается и выводит толкатель 12 из зацепления с эксцентриком 11 и золотниковым распределителем 5. Подпружиненный золотниковый распределитель 5 займет крайнее верхнее положение, соединив полость 4 гидроцилиндра 1 с нагнетательной магистралью, а полость 3 со сливом. Поршень 2 перемещается вверх, осуществляя отвод верхней части разрушенного испытываемого материала 9 от его нижней части и предохраняя поверхности излома испытываемого материала 9 от дополнительных разрушений. Возврат золотникового распределителя 5 в противоположное положение осуществляется поворотом рычага 13 до упора в торец золотникового распределителя 5. При подаче электрического тока на обмотку электромагнита 14, сердечник 15 переместится вправо, а толкатель 12 под действием пружины 16 вновь войдет в зацепление с эксцентриком 11 и золотниковым распределителем 5. Таким образом, в результате установки толкателя между эксцентриком и золотниковым распределителем с возможностью его аксиального перемещения и электромагнита, подвижный сердечник которого располагается перпендикулярно оси золотникового распределителя, а обмотка - электрически . связана с испытываемым материалом, гидромеханическая установка для испытаний прочностных свойств материалов обеспечивает достаточно быстрый отвод верхней части разрушенного испытываемого, материала, предохраняет от дополнительных повреждений поверхности излома и позволяет получить качественные образцы для фактографических исследований влияния усталости на изломы. Формула изобретения 1. Гидромеханическая установка для испытаний прочностных свойств материалов, содержащая силовой гидроцилиндр с поршнем, в котором установлен золотниковый распределитель, и штоком, соединенным с испытываемым материалом, и электромеханический задатчик синусоидальных колебаний, на валу которого закреплен эксцентрик, связанный с золотниковым распределителем, подпружиненным в сторону эксцентрика, отличающ;аяс я тем, что, с целью автоматического отключения установки при разрыве i

испытываемого материала, она снабжена толкателем, установленным между эксцентриком и золотниковым распределителем с возможностью аксиальното перемещения, и электромагнитом, подвижный сердечник которого расположенперпендикулярно к оси золотникового распределителя, а обмотка - электрически связана с испытываемым материалом.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что золотниковый распределитель снабжен толкателем, выполненным в виде поворотного рычага с рукояткой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Школьник Л.М. Методика усталостных испытанийJ М., Металлургия, 1978, с. 190, рис. Юбб.

/7