RU1790751C - Установка дл испытани образцов и фрагментов пространственных конструкций при многоосном нагружении - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испытательной технике, а именно к установкам дл  испытаний образцов и фрагментов пространственных конструкций при многоосном нагружении. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем обеспечени  как варьировани  нагрузками на любой из осей нагружени , так и изменени  направлени  этих осей в период нагружени  и после релаксации. Установка содержит силовой контур в виде св занных между собой рам, нагружающие звень , включающие захваты образцов, т ги и силоизмерители, рамы, рйсположен- ные в перпендикул рных плоскост х выполнены в виде жестких колец, а кажда  из остальных - в виде двух полуколец соединенных шарниров, силоизмерители выполнены в виде упругих колец, установленных между соответствующими нагружающими элементами и соответствующими захватами. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. СП С

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  испытани  образцов, деталей машин, узлов конструкций, оболочек и др. (примен емых в строительстве, машино-, судо-, самолето- и ракетостроении) из различных материалов при сложном напр женном состо нии трехосного нагружени .

Известна установка типа Тро но, содержаща  силовой контур из упругого кольца , верхней и нижней опорных плит, т ги и четырех стоек между которыми располагаетс  стандартный образец дл  испытани  на замедленное разрушение при одноосном нагружении. Недостатком данного устройства  вл етс  возможность испытани  на замедленное разрушение только при одноосном раст жении.

Известна установка дл  трехосного нагружени  образца нагрузками одного знака, выполненна  из трех пар опорных плит и св занных с ними шарнирно двум  взаимно перпендикул рно расположенными параллелограммами . Недостатком этой установки  вл етс  взаимозависимость уровней нагружающих усилий по. всем ос м, а также ограниченность действи  их только по трем ос м. Кроме того, испытание при этом ведетс  на раст жение без учета фактора времени .

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем обеспечени  как варьировани  нагрузками по любой из осей нагружени , так и изменени  направлени  этих осей в период нагружени  и после релаксации.

8

01

со

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в установке, содержащей силовой контур в виде св занных между собой рам две, из которых равномерно размещены в перпен- дикул р ных плоскост х, нагружающие звень , включающий захваты образцов, на- гружаюЩие элементы, т ги, кажда  из кото- рых соединена одним концом с соответствующим захватом, а другим - с соответствующим нагружающим элементом , и силоизмерители,,две из рам силового контура выполнены в виде расположенных в перпендикул рных плоскост х жестких колец, а kaждa  из остальных - в виде двух полуколец, шарнирно соединенных своими концами с одним из жестких колец, причем кольцевы е и полукольцевые рамы образуют сферическую поверхность, а силоизмерите- ли выполнены в виде упругих колец, уста- новленн ых между соответствующими нагружающими элементами и захватами. Силоизм4рители могут быть выполнены и в виде нескольких упругих колец. Дл  обеспечени  испытаний нагрузками разных знаков , част ь упругих колец установлена со стороны наружных поверхностей колец и полуколец силовой рамы, а друга  часть - со стороны их внутренних поверхностей.

На фиг.1 показана установка (разрез А- А), общий вид, разрез А-А на фиг, 2; на фиг. 2 - горизонтальна  проекци  установки; на фиг. 3 - схема частного случа  размещени  упругих Элементов в одной плоскости дл  случа  ис пытани  образца или фрагмента конструкции при одновременном действии на него усилий сжати  по трем ос м и раст жени  - по одной оси; на фиг. 4 - график зависимости действующего напр жени  от времени ho одной из осей при повторных нагружени х до начального уровн  напр жений а.

Установка содержит расположенные в перпендикул рных плоскост х горизонтальную 1 и вертикальную 2 жесткие кольцевые опорные рамы и рамы 3 в виде полуколец. Полукольца 3 шарнирно соединены с одной из жестких кольцевых рам, а поверхность, образованна  кольцевыми и полукольцевыми и полукольцевыми рамами , пред авл етсобой сферическую поверхность . Установка содержит также выполненные в виде упругих колец силоиз- мерители 4, т ги 5 и штоки 6. Т ги 5 и штоки 6 проход т радиального через упругие кольца 4, кольцевые рамы 1, 2 или полукольцевые рамы 3 и креп тс  одним концом с помощью |нат жных гаек 7 соответственно на упругие кольца 4, другим концом - к ис- пытываембму образцу 8 посредством захватов 9. Нагружение образца осуществл етс  нат жными гайками 7. Контроль за подаваемым на образец усилием производитс  по индикаторам часового типа 10, т.к. упругие

кольца 4 предварительно протарированы. Установка опираетс  на опорные стойки 11. Установка обеспечивает свободу выбора количества и направление осей нагружени , которое определ етс  только услови ми работы реальной конструкции. Так, в представленной на фиг,1 схеме установки в горизонтальной кольцевой раме 1 нагруже- ние осуществл етс  по четырем ос м, а в вертикальной кольцевой 2 и составленной

из полуколец 3 рамах - по двум взаимно перпендикул рным ос м. Дл  достижени  более близких к реальным условий испытаний образцов в установке силоизмеритель может быть составлен из нескольких (2 и

более) упругих колец, расположенных на одной оси. Количество колец определ етс  ве- личиной (уровнем) запасенной в исследуемой конструкции энергии, геометрическими параметрами самих колец, мар

кои стали из которых они изготовлены, а

также услови ми работы материала образца в реальной конструкции. Например, уровень начального напр жени  а0 дл  испытани  образца, выполненного из алюминиевых сплавов или сталей, может приниматьс  равным 0,5 R и выше (R - расчетное сопротивление материала), так как при этом уровне начинают про вл тьс  реологические свойства этих материалов. При

проведении испытании разность между показани ми индикаторов в различные моменты времени испытани  определ ет величину изменени  усили  действующего на образец или пространственную конструкцию , а следовательно ползучесть и релаксацию напр жений в нем. Врем  испытани  определ етс  уровнем начального напр жени , материалом и временем экс- плуатации исследуемой конструкции.

Установка позвол ет восстанавливать начальный уровень нагрузки, снизившийс  в результате ползучести и релаксации напр жений в исследуемом материале образца, т.е. обеспечивать повторное нагружение

без разгрузки образца (фиг.4). Конструкци  за вл емой установки позвол ет осуществл ть различные виды и варианты нагружени  образцов. Так, на фиг.1 и 2 изображена установка, с помощью которой испытываемый образец подвергаетс  воздействию только раст гивающих усилий. При этом упругие кольца 4 размещены на внешней стороне кольцевых рам 1, 2 и полукольцевых рам 3. Аналогично этому варианту можно

производить испытани  при действии на образец только сжимающих усилий. В этом случае упругие кольца 4 должны быть размещены на внутренней поверхности рам силового контура. Изображенна  на фиг.З схема размещени  упругих колец показывает возможность установки: вариантность одновременного нагружени  образца или фрагмента конструкции усили ми разного знака . В этом случае при действии сжимающих усилий упругие кольца размещены на внутренней поверхности рам силового контура, раст гивающих - на внешней стороне.

Claims (2)

1. Установка дл  испытани  образцов и фрагментов пространственных конструкций при многослойном нагружении, содержаща  силовой контур в виде св занных между собой рам, две из которых равномерно размещены в перпендикул рных плоскост х , нагружающие звень , включающие захваты образов, т ги, кажда  из которых соединена одним концом с соответ- ствующим захватом, а другим - с соответствующим нагружающим звеном, и силоизмерители, отличающа с  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем обеспечени  как варь- ировани  нагрузками на любой из осей нагружени , так и изменени  направлени 

этих осей в период нагружени  и после релаксации , расположенные в перпендикул рных плоскост х рамы выполнены в виде жестких колец, а кажда  из остальных - в виде двух полуколец, шарнирно соединенных своими концами с одним из жестких колец, поверхности жестких колец и полуколец лежат на сферической поверхности, а силоизмерители выполнены в виде упругих колец, установленных между соответствующими нагружающими элементами и соответствующими захватами.

2. Установка по п.1, о т л и ч а ю ща  - с тем, что, с целью обеспечени  испытаний нагрузками разных знаков, часть упругих колец установлена со стороны наружных поверхностей жестких колец, а друга  часть - со стороны их внутренних поверхностей.

Фиг Г

ЯЬ //мШЦ

Фиг4

t СчасЗ