RU1796965C - Нагружающее устройство дл испытаний материалов на ползучесть при раст жении совместно с кручением - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области физических исследований и может быть использовано при изучении вли ни  деформации на свойства материалов. Цель изобретени  - расширение диапазона прикладываемых усилий за счет бесступенчатого регулировани  соотношени  между окружной и осевой силами нагружени  образца при помощи одного настроечного движени . Дл  этого на нижнем конце подвижного держател  установлен диск, на внешней части которого диаметрально противоположно установлена пара радиальных поводковых пальцев, с которыми соединены одним из концов две гибких т ги, охватывающие промежуточные ролики, оси которых расположены симметрично относительно оси держателей и одновременно установлены в сквозных пазах сектора-копира и регулирующей планки, причем напротив нижнего торца планки установлен регулировочный винт, охватываемый гайкой, неподвижно св занной с сектором-копиром, а со свободными вертикальными концами канатов соединены грузы одинаковой массы. 1 ил. со с

Description

Изобретение относитс  к области физических исследований, а именно к технике испытаний материалов на ползучесть при раст жении совместно с кручением, и может быть использовано при изучении вли ни  деформации на свойства материалов.

Известна установка дл  деформировани  образцов материалов, содержаща  станину , пассивный и активный захваты, груз, св занный с активным захватом, и взаимодействующий винт, установленный на станине и кинематически св занный с ним привод вращени . В процессе исследований ферромагнитным материалом, установ- ленным на станине в плоскости.

перпендикул рной оси захватов, возбуждаютс  затухающие колебани .

К недостаткам такого устройства следует отнести невозможность одновременного деформировани  образца путем его кручени  и раст жени  и перераспределени  прикладываемой к испытуемому образцу осевой и окружной нагрузок. Кроме того, известное устройство сложно по конструкции , в изготовлении и сборке.

Известна также установка дл  испытани  материалов на прочность при совместном действии кручени  и осевой нагрузки, содержаща  корпус, установленный в нем пассивный и активный захваты, св занный с активным захватом нагружающий винтоXI

ч с

чО

о ел

вой механизм, гайка которого установлена на корпусе с возможностью фиксированного поворота вокруг своей оси, платформу, установленную с возможностью фиксированного поворота вокруг оси винта, и жестко св занную с пассивным захватом цилиндрическую пружину, установленную между платформой и одним из захватов, и привод вращени  винта, включающий шестерню , закрепленную на винте. При вращении винтов происходит осева  и крутильна  деформаци  испытуемого материала.

К недостаткам известного технического решени  следует отнести невозможность бесступенчатого регулировани  соотношени  между окружной и осевой силами нагру- жени  образца при помощи одного настроечного движени .

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  нагружающее устройство дл  испытаний материалов на ползучесть при раст жении, совместном с кручением. Оно содержит привод планки, шкив, ось к оторого совпадает с направлением раст гивающего усили , ролики и обхватывающий ролики и шкив гибкий элемент с концами, закрепленными на одной из планок , и приспособление дл  изменени  соотношени между величинами раст гивающего усили  и крут щего момента . Приспособление установлено по оси, совпадающей с направлением действи  раст гивающего усили , и выполнено в виде жестко закрепленного на одной из планок гидроцилиндра со штоком, св занным с другой планкой, а ролики расположены на одной из планок кососимметрично по отношению к продольной оси симметрии планки .

К недостаткам этого нагружающего устройства следует отнести невозможность регулировани  соотношени  между окружной и осевой силами.

Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона прикладываемых усилий путем регулировани  соотношени  между окружной и осевой силами,

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено винтовым механизмом , жестко закрепленным на станине сектором-копиром с градусной сеткой, выполненным в виде полукольца с двум  сквозными криволинейными прорез ми, равноотсто щими от боковых граней сектора-копира и от его середины, планкой с двум  сквозными прорез ми, расположенными вдоль ее оси, установленной на секторе-ко- пире таким образом, что оси вращени  роликов проход т через прорези планки и сектора-копира, и узлом нагружени , выполненным в виде двух одинаковых грузов, жестко св занных с гибкими т гами, а винтовой механизм закреплен на секторе-копире так, что ось его винта совпадает с осью

держател , а торец винта взаимодействует с боковой гранью планки.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, вид сбоку.

Устройство содержит закрепленные в

станине верхний неподвижный держатель 1 и нижний подвижный держатель 2, в которых установлен испытуемый образец 3. На нижнем конце подвижного держател  2 установлен диск 4, на внешней части которого

диаметрально противоположно установлена пара радиальных поводковых пальцев 5, с которыми соединены одни из концов гиб- . ких т г б и 7, со свободными вертикальными концами которых соединен узел нагружени , выполненный в виде двух жестко св занных с гибкими т гами 6 и 7, одинаковой силы т жести G грузов 8 и 9. Гибкие т ги 6 и 7 охватывают промежуточные ролики ТО и 11, оси 12 и 13 которых соответственно установлены в криволинейных прорез х 14 и 15 сектора-копира 16 и прорез х 17 и 18 .планки 19. Напротив нижнего торца планки 19 установлен винт 20, охватываемый гайкой 2.1, неподвижно св занной с сектором

копиром 16. На нижнем конце винта расположен маховичок 22, На секторе-копире 16 также выполнена градусна  сетка 23, по которой выставл етс  угол а между наклонными участками гибких т г 6 и 7 и продольной осью держателей 1 и 2 испытуемого образца 3.

Работа устройства заключаетс  в еледу- ющем.

В держател х 1 и 2 закрепл етс  испытуемый образец 3. К нижним концам гибких т г 6 и 7 подвешиваютс  грузы 8 и 9 одинаковой силы т жести G. В результате этого в наклонном участке каждой гибкой т ги воз- ника ет усилие нат жени .Ft, равное величине силы т жести G груза 8(9). От действи  усили  Ft, на диске 4 возникают окружна  составл юща  Fr и осева  составл юща  Fa силы, которые св заны с усилием Ft, а значит с силой т жести G зависимост ми

Fr Ft sin a - G sin a : Fa Ft cos a G-CO.S a

Таким образом, от действи  сил Fr на диске 4 возникает вращающий момент ТВр 2-Fr- РД 2С sin a Рд, где Рд-радиус диска. Данный момент передаетс  на подвижный держатель 2 и испытуемый образец 3. Под действием момента ТВр в испытуемом образце возникают напр жени  кручени . Одновременно с этим на барабане возникает осева  сила Рос 2 Fa 2 G-cos a. наличие которой приводит к возникнове- нию в испытуемом образце 3 напр жений раст жени . При вращении маховичка 22 с винтом 20 в результате взаимодействи  свободного торца винта с нижним торцом план- ки 19 последн   в зависимости от направлени  вращени  винта поднимаетс  вверх или опускаетс  вниз. Вместе с планкой 19 вверх или вниз перемещаютс  ось 12 с роликом 10 и ось 13с роликом 11. Поскольку ось 12 одновременно св зана с прорез - ми 13 и 14, а ось 13 с прорез ми 18,15, то вертикальное смещение планки 19 приводит к изменению угла а между наклонными участками гибких т г б и 7 и продольной

осью держателей 1 и 2. Таким образом, осуществл етс  бесступенчатое регулирование соотношени  между окружной и осевой силами нагружени  образца 3 при помощи одного настроечного движени . При значении угла а 90°, т.к. при горизонтальном расположении участков гибких т г между пальцами 5 и роликами 10 и 11 на диск 4 и испытуемый образец 3 действует только вращающий момент, т.е. при этом в испытуемом образце возникают только напр жени  кручени . При уменьшении угла а в испытуемом образце уменьшаютс  напр жени  кручени  и увеличиваютс  напр жени  раст жени . При использовании в качестве образца 3 специальных пластмасс и их просвечивании видны картины напр женного состо ни  (пол  напр жений ).

Claims (1)

1. Формула изобретени  Нагружающее устройство дл  испытаний материалов на ползучесть при раст жении совместно с кручением, содержащее станину, закрепленные на ней держатели дл  испытуемого образца, жестко св занный с одним из держателей диск, ось которого совпадает с осью держателей, параллельную станине и жестко св занную с ней планку, два ролика с ос ми вращени , установленные на планке с возможностью вращени  так, что их оси вращени  совпадают с осью планки, две гибкие т ги и узел нагружени , соединенный посредством гибких т г, проход щих через ролики, с диском, отличающеес  тем, что, с целью расширени  диапазона прикладываемых усилий путем регулировани  соотношени 

   между окружной и осевой силами, устройство снабжено винтовым механизмом, жестко закрепленным на станине сектором-копиром с градусной сеткой, выполненным в виде полукольца с двум  сквозными криволинейными прорез ми, равноотсто щими от боковых граней сектора-копира и от его середины, планкой .с двум  сквозными прорез ми, расположенными вдоль-ее оси, установленной на секторе-копире так, что оси вращени  роликов проход т через прорези планки и сектора-копира, и узлом нагружени , выполненным в виде двух одинаковых грузов, жестко св занных с гибкими т гами, а винтовой механизм закреплен на секторе-копире так, что ось его винта совпадает с осью держател , а торец винта взаимодействует с боковой гранью планки.