Устройство для испытания оболочек при статическом и динамическом нагружении Советский патент 1982 года по МПК G01N3/38 G01N3/08 

(5) УСТРОЙСТВО для ИСПЫТАНИЯ ОБОЛОЧЕК ПРИ СТАТИЧЕСКОМ И ДИНАМИЧЕСКОМ Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания оболочек при статическом и динамическом нагружении. Известно устройство для испытания оболочек при статическом и динамическом нагружении, содержащее основание, размещенные на нем колонки с траверсой, опорные плиты,размещаемые соответственно на верхнем и нижнем торцах оболочки, установленный на траверсе с возможностью взаимодействия с верхней опорной плитой винтовой привод, систему статического и динамического нагружения,выполненную в виде установленного на гидроаккумуляторе гидро ,14Илиндра с поршнем, и систему регули|рования усилия нагружения f 1 . Недостатком известного устройства является низкая точность при испытании оболочек, обусловленная колебания ми давления в гидроаккумуляторе вслед ствие температурных изменений, а такж НАГРУЖЕНИИ возникновения вибраций при динамических нагрузках. Кроме того, известное устройство обладает высокой энергоемкостью при статическом нагружении оболочки. Цель изобретения - повышение точности . Указанная цель достигается тем, что в устройстве для испытания оболочек при статическом и динамическом нагружении, содержащем основание, размещенные на нем колонки с траверсой, опорные плиты, размещаемые соответственно на верхнем и нижнем торцах оболочки, установленный на траверсе с возможностью взаимодействия с верхней опорной плитой винтовой привод, систему статического и динамического нагружения и систему регулирования усилия нагружения, нижняя опорная плита выполнена из магнитомягкого материала, а система стат+1ческого и- динамического нагружения выполнена в виде электромагнита, размещаемого в полости оболочки на нижней опорной плите, и постоянного магнита, установленного на основании под нижней опорной плитой. Кроме того, с целью снижения энер гоемкости , устройство, снабжено калиб рованной прокладкой из диамагнитного материала, установленной между постоянным магнитом и нижней опорной плитой. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - блок-схема системы регулирования усилия нагружения. Устройство содержит основание 1, на котором размещены колонки 2 с траверсой 3, верхнюю и нижнюю опорные плиты А и 5f размещаемые на соответствующих торцах оболочки, приче нижняя опорная плита 5 выполнена из магнитомягкого материала. На траверсе 3 устан овлен винтовой привод, выполненный в виде винта 6 с маховиком 7, заканчивающегося шаровой опорой 8 Последняя связана с кронштейном 9, на котором закреплен силоизмеритель 10. Система статического и динамичес кого нагружения выполнена в виде электромагнита 11, размещаемого в по лости оболочки на нижней опорной пли те 5 и постоянного магнита 12, уста новленного на основании 1 под нижней опорной плитой 5- Между постоянным магнитом 12 и нижней опорной плитой 5 установлена калиброванная прокладка 13, выполненная из диамагнитного материала. Система регулирования уси лий нагружения содержит регулятор И, электрически связанный с обмоткой 15 электромагнита 11, задающее устройство 16 и датчик 17 усилий. Устройство работает следующим образом. Оболочку 18 с электромагнитом 11 размещают между опорными плитами 4 и 5- При этом нижняя опорная плита 5 находится на таком расстоянии от постоянного магнита 12, что сила притяжения незначительна, а верхняя опо ная плита k связана с винтовым приводом через силоизмеритель 10. При статическом нагружении на постоянный магнит 12 устанавливают про кладку 13, толщина которой определяет силу притяжения нижней опорной плиты 5 к магниту 12. На обмотку 15 электромагнита 11 подается напряжение таким образом, чтобы со стороны плиты 5 был такой же полюс, как у постоянного магнита 12, что позволяет компенсировать действие силы притяжения магнита 12 на плиту 5 при их сближении. Таким образом, на винт 6 действует нагрузка, величина которой зависит от веса подвижных элементов. При вращении маховика 7 оболочка 18 опускается на прокладку 13 до полного касания ее нижней опорной плитой 5- После этого фиксируется положение кронштейна 9 относительно колонок 2. Увеличивают ток в обмотке 15 электромагнита 11 , после чего прокладку 13 убирают. Затем обмотка 15 обесточивается. На оболочку 18 действует статическая растягивающая нагрузка, определяемая силой притяжения литы 5 к магниту 11 и весом плиты 5, величину которой контролируют по силой змери телю 10. Для того, чтобы создать сжимающую нагрузку, подают на обмотку 15 электромагнита напряжение таким образом, чтобы создать со стороны плиты 5 такой же полюс, как у магнита 12, и увеличивают ток. Сжимающая нагрузка соз взаимодействием магнитных полей электромагнита 11 и постоянного магнита 12. При динамическом нагружении оболочку 18 опускают до Ьасания плиты 5 с прокладкой 13, фиксируют кронштейн 9 и увеличивают ток в обмотке 15 электромагнита П. Прокладку 13 убирают. Затем включают регулятор 14, который меняет ток в обмотке 15 электромагнита 11 по заданному закону, который закладывается в задающее устройство 16, связанное с регулятором 14. В результате взаимодействия магнитных полей электромагнита 11 и постоянного магнита 12 оболочка 18 нагружается силой, величина которой измеряется силойзмерителем 10, а ее предельное значение поддерживается автоматически регулятором 14 и датчиком 17 усилий, который выполняет роль обратной связи. Предлагаемое устройство позволяет повысить точность испытания оболочек за счет применения постоянного магнита и электромагнита в качестве системы нагружения, избежать вибраций, а также снизить энергоемкость при нагружения оболочки статической растягивающей нагрузкой.

Формула изобретения

1. Устройство для испытания оболочек при статическом и динамическом нагружении, содержащее основание, раз.мещенные на нем колонки с траверсой, опорные плиты, размещаемые соответственно на верхнем и нижнем торцах оболочки, установленный на траверсе с возможностью взаимодейстия с верхней опорной плитой винтовой привод, систему статического и динамического нагружения и систему регулирований усилия нагружения, отли ча ющееся тем, что, с целью повышения точности, нижняя опорная плита выполнена из магнитомягкого материала, а система статического и динамического нагружения выполнена в виде электромагнита, размещаемого в полости оболочки на нижней опорной плите, и постоянного магнита, установленного на основании под нижней опорной плитой.

2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что, с целью снижения энергоемкости, оно снабжено калиброванной прокладкой из диамагнитного материала, установленной между постоянным магнитом и нижней опорной плитой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 197237, кл. G 01 N 3/30, 19б5 (прототип) .

///ТУ / //////////////////////////// Фиг. /

/

fff