Установка для испытания образцов Советский патент 1982 года по МПК G01N3/08 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ

1

Изобретение относится к технике испытаний {материалов, в частности к испытаниям образцов при длительном нагружении.

По основному авт. св. СССР № 842468 известна установка для испытания образцов, содержащая замкнутую раму, смонтированное в ней нагрузочное устройство, выполненное в виде подвижной траверсы со стержнем и поcлeдoвaтeл нo соединенных нагрузочной пружины и поршня силового гидроцилиндра с полым штоком, внутри которого расположен стержень траверсы, регулировочное устройство, вьшолненное в виде установленного на штоке гидрораспределнтеля, средняя полость которого сообщена с гндроцилиндром и через клапаны с крайними полостями, и подвижно закрепленного на стержне г крошитейна с упорами, взаимодействующими с клапанами гидрораспределителя, насос, гидроаккумулятор и сливной бачок, сообщенные с гидрораспределителем. Гидрораспределитель неподвижно установлен на штоке 11).

Однако в известной установке в процессе испытаний происходит постепенное снижение

величины напряжений в образце, вследствие того, что поперечное сечение образца увеличивается в процессе продольного сжатия, а регулировочное устройство поддерживает только постоянную заданную величину сжатия нагрузочной пружины, т. е. постоянную величину нагрузки на образец, независимо от величины , и характера его деформации.

Цель изобретения - обеспечение постоянной величины заданного напряжения в образце.

Указанная цель достигается тем, что установка дл испытания образцов, содержащая замкнутую раму, смонтированное в ней нагрузочное устройство, выполненное в виде подвижной траверсы со стержнем и последовательно соединенных нагрузочной пружины и порщня силового гидроцилиндра с полым щтоком, внутри которого расположен стержень траверсы, регулировочное устройство, выполненное в виде установленного на штоке гидрораспределителя, средняя полость которого сообщена с гидроцилиндром и через клапаны с крайними полостями, и подвижно закрепленного на стержне (сронштейна с упорами, взаимодействующими 3 9 с клапанами гидрораспределителя, насос, гвдр аккумулятор и сливной бачок, сообщенные с гидрораспределителем, снабжена установленным на стержне траверсы с возможностью перемещения дополнительным кронштейном, связанным пружиной с основным кронштейном регулирующего устройства, шарнирно закрепленным на дополнительном кронштейне двупле чим рычагом, одно плечо которого взаимодействует через ролик с обоими кронштейнами, закрепленной на раме стойкой и втулкой, уста новленной на стойке с возможностью перемещения и взаимодействующей с другим плечом рычага, а гидрораспределитель установлен на шгоке с возможностью перемещения. Кроме того, нагрузочная пружина выполне, на с переменной жесткостью. На чертеже изображена установка для испы тания образцов. Установка содержит замкнутую раму 1, смонтированное в ней нагрузочное устройство, выполненное в виде подвижной трг.версы 2 со стержнем 3 и последовательно соединенных нагрузочной пружины 4 и поршня 5 силового гидроцилиндра 6 с полым штоком 7, регулирующее устройство, выполненное в виде установленного на штоке 7 с возможностью перемещения гидрораспределитеяя 8, средняя б по лость которого сообщена с гидродилиндром 6 и крайними айв полостями через клапаны 9 и 10, установленного на стержне 3 основного кронштейна 11 с упорами 12 и 13, взаимодействующими, соответственно , с клапанами 9 и 10, установленного на стержне 3 с возможностью перемещения дополнительного кронштейна 14, связанного пружиной 15 с кронштейном 11, шарнирно закрепленного на кронштейне 14 двуплечего рычага 16, одно . плечо которого взаимодействует через ролик 17 с кронштейнами 11 и 14 , закрепленной н раме 1 стойки 18, втулки 19, установленной на стойке 18 и взаимодействующей со вторым плечом 20 рычага 16, и гайки 21, служащей для перемещения кронштейна }4 вдоль стержня 3, насос 22 и гидроаккумулятор 23, сообщённые с полостью а гидрораспределителя 8, сливной бачок 24, сообщенный с полостью в гидрораспределителя 8, и установленный на раме 1 винт 25 с опорной площадкой 26 для образца 27. Нагрузочная пружина 4 выполнена с переменной жесткостью, определяемой соотношением- жесткость пружины; Рд - заданная нагрузка на образец; ho высота образца до деформации; X - величина деформации. Установка работает следующим образом. С помощью гайки 21 гидрораспределитель 8, кронштейны II и 14, а вместе с ними двуплечий рычаг 16 и втулку 19 опускают в крайнее нижнее положение, при зтом упоры 12 и 13 кронштейна 11 касаются закрытых клапанов 9 и 10 гидрораспределителя 8. Испытуемый образец 27 устанавливают на траверсу 2 и опускают до соприкосновения с ним опорную площадку 26, затем включают насос 22, создавая при этом давлеюте рабочей жидкости в гидроаккумуляторе 23 и в полости а гидрораспределителя 8, превышающее на 1520% величину давления, необходимого для обеспечения заданной нагрузки на образец 27. Для обеспечения постоянной величины напряжения в образце закрепляют втулку 19 на стойке 18. При этом, при деформации образца, одновременно увеличивающегося в диаметре, траверса 2, перемещаясь вверх, гайкой 21 перемещает через кронштейн 14 шарнирную опору рычага 16 и через ролик 17 - кронштейн 11, упор 12 которого воздействует на клапан 9, через который рабочая жидкость из полости а поступает в полость б гидрораспределителя 8, и далее в гидроцилиндр 6. Вследствие этого поршень 5 поджимает пружину 4, обеспечивая увеличение нагрузки на образец 27 пропорционально увеличению площади его поперечного сечения. Для поддержания постоянной нагрузки на образец ослаблаЬт крепление втулки 19 на стойке 18, а положение гидрораспределителя 8 фиксируют на штоке 7 в соответствии с величиной заданной нагрузки. При деформации образца происходит уменьшение нагрузки, которое компенсируется дополнительной подачей рабочей жидкости из гидроаккумулятора 23 через клапан 9, который открывается под воздействием перемещающегося кронштейна 11; жестко зафиксированного на стержне 3, в гидроцилиндр 6., В случае протечек в гидросистеме и, как следствие, самопроизвольного перемещения поршня 5, происходит дополнительное сжатие пружины 4 и увеличение нагрузки на образец 27. В зтом случае шток 7 вместе с гидрораспределителем 8 перемещается вверх относительно кронштейна И, упор 13 открывает клапан 10 и часть рабочей жидкости из гидроцилиндра 6 через полости бив гидрораспределителя 8 перетекает в сливной бачок 24, что приводит к уменьшению нагрузки. Установка позволяет обеспечить автоматическое поддержание постоянной величины напряжения в образце с точностью 0,5-1,0% при длительных (несколько месяцев) испытаниях образцов, в частности сильнольдистых грунтов. Кроме того, установка удобна в эксплуатации, так как не требует ежедневного наблюдения за ее работой.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание прн зкспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 842468, кл. G 01 N 3/08, 1980 (прототип).