RU2510004C1 - Centrifugal plant for material sample strength testing - Google Patents
Centrifugal plant for material sample strength testing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2510004C1 RU2510004C1 RU2012129386/28A RU2012129386A RU2510004C1 RU 2510004 C1 RU2510004 C1 RU 2510004C1 RU 2012129386/28 A RU2012129386/28 A RU 2012129386/28A RU 2012129386 A RU2012129386 A RU 2012129386A RU 2510004 C1 RU2510004 C1 RU 2510004C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic cylinder
- piston
- sample
- medium
- loading
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.The invention relates to testing equipment, to strength tests.
Известна центробежная установка для испытания материала образца на прочность (патент РФ №1493925, кл. G01N 3/10, 1988), содержащая корпус, установленные на нем вал с приводом вращения, гидроцилиндр, закрепленный на валу перпендикулярно его оси, размещенные в гидроцилиндре поршень, фиксатор положения поршня в гидроцилиндре, захват для соединения с торцом образца, закрепленный на поршне в подпоршневой полости, и источник среды, соединенный с подпоршневой полостью гидроцилиндра посредством входного отверстия в гидроцилиндре.A known centrifugal installation for testing the material of a sample for strength (RF patent No. 1493925, class G01N 3/10, 1988), comprising a housing, a shaft mounted thereon with a rotation drive, a hydraulic cylinder mounted on the shaft perpendicular to its axis, a piston placed in the hydraulic cylinder, the piston position lock in the hydraulic cylinder, a grip for connecting to the end face of the sample, mounted on the piston in the piston cavity, and a medium source connected to the piston cavity of the hydraulic cylinder through the inlet in the hydraulic cylinder.
Недостаток установки состоит в отсутствии возможности проводить испытания при постоянном и при циклическом объемном или плоском нагружении с неравномерным распределением нагрузки и с перемещением зоны нагружения по длине образца с обеспечением переходов от нагружения растягивающими массовыми нагрузками к нагружению сжимающими массовыми нагрузками и с регулированием величины зоны распространения неравномерного распределения нагрузки по длине образца в ходе испытаний.The disadvantage of the installation is the inability to conduct tests under constant and cyclic volumetric or flat loading with an uneven load distribution and with the movement of the loading zone along the length of the sample, ensuring transitions from loading by tensile mass loads to loading by compressive mass loads and controlling the size of the distribution zone of uneven distribution load along the length of the sample during the test.
Известна центробежная установка для испытания материала образца на прочность (патент РФ №1613918, кл. G01N 3/10, 1990), принимаемая за прототип. Установка содержит корпус, установленные на нем вал с приводом вращения, гидроцилиндр, закрепленный на валу перпендикулярно его оси, размещенные в гидроцилиндре поршень, фиксатор положения поршня в гидроцилиндре, захват для соединения с торцом образца, закрепленный на поршне в подпоршневой полости, и источник среды, соединенный с подпоршневой полостью гидроцилиндра посредством входного отверстия в гидроцилиндре.Known centrifugal installation for testing the material of the sample for strength (RF patent No. 1613918, CL G01N 3/10, 1990), taken as a prototype. The installation comprises a housing, a shaft mounted thereon with a rotation drive, a hydraulic cylinder fixed to the shaft perpendicular to its axis, a piston placed in the hydraulic cylinder, a piston position lock in the hydraulic cylinder, a grip for connecting to the sample end face, mounted on the piston in the piston cavity, and a medium source, connected to the piston cavity of the hydraulic cylinder by means of an inlet in the hydraulic cylinder.
Недостаток установки также состоит в отсутствии возможности проводить испытания при постоянном и при циклическом объемном или плоском нагружении с неравномерным распределением нагрузки и с перемещением зоны нагружения по длине образца с обеспечением переходов от нагружения растягивающими массовыми нагрузками к нагружению сжимающими массовыми нагрузками и с регулированием величины зоны распространения неравномерного распределения нагрузки по длине образца в ходе испытаний. Это ограничивает функциональные возможности установок данного класса.The disadvantage of the installation also lies in the inability to conduct tests under constant and cyclic volumetric or flat loading with an uneven load distribution and with the movement of the loading zone along the length of the sample, ensuring transitions from loading by tensile mass loads to loading by compressive mass loads and by regulating the size of the non-uniform distribution zone load distribution along the length of the sample during the test. This limits the functionality of installations of this class.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей установки путем проведения испытаний как при постоянном, так и при циклическом объемном или плоском нагружении с неравномерным распределением нагрузки и с перемещением зоны нагружения по длине образца с обеспечением переходов от нагружения растягивающими массовыми нагрузками к нагружению сжимающими массовыми нагрузками и с регулированием величины зоны распространения неравномерного распределения нагрузки по длине образца в ходе испытаний.The technical result of the invention is to expand the functionality of the installation by conducting tests both under constant and cyclic volumetric or flat loading with uneven load distribution and with the movement of the loading zone along the length of the sample with transitions from loading by tensile mass loads to loading by compressive mass loads and with by controlling the size of the distribution zone of the uneven distribution of the load along the length of the sample during the test.
Технический результат достигается тем, что центробежная установка для испытания материала образца на прочность, содержащая корпус, установленные на нем вал с приводом вращения, гидроцилиндр, закрепленный на валу перпендикулярно его оси, размещенные в гидроцилиндре поршень, фиксатор положения поршня в гидроцилиндре, захват для соединения с торцом образца, закрепленный на поршне в подпоршневой полости, и источник среды, соединенный с подпоршневой полостью гидроцилиндра посредством входного отверстия в гидроцилиндре, согласно изобретению, источник среды выполнен в виде второго гидроцилиндра с поршнем и штоком, заполненного средой и соединенного с входным отверстием первого гидроцилиндра, и механизма возвратно-поступательного перемещения штока, при этом средой является жидкость или газ.The technical result is achieved by the fact that a centrifugal installation for testing the sample material for strength, comprising a housing, a shaft mounted thereon with a rotation drive, a hydraulic cylinder mounted on the shaft perpendicular to its axis, a piston placed in the hydraulic cylinder, a piston position lock in the hydraulic cylinder, a grip for connecting to the end face of the sample, mounted on the piston in the sub-piston cavity, and a medium source connected to the sub-piston cavity of the hydraulic cylinder by means of an inlet in the hydraulic cylinder, according to the invention July, the source of the medium is made in the form of a second hydraulic cylinder with a piston and a rod, filled with medium and connected to the inlet of the first hydraulic cylinder, and a mechanism for reciprocating movement of the rod, the medium being liquid or gas.
Технический результат достигается также тем, что установка снабжена вторым поршнем, расположенным в первом гидроцилиндре, вторым захватом для второго торца образца, закрепленным на втором поршне, и фиксатором второго поршня на первом гидроцилиндре, при этом входное отверстие источника среды расположено между поршнями первого гидроцилиндра, а фиксаторы выполнены виде электромагнитов для взаимодействия с соответствующими поршнями.The technical result is also achieved by the fact that the installation is equipped with a second piston located in the first hydraulic cylinder, a second grip for the second end of the sample, mounted on the second piston, and a retainer of the second piston on the first hydraulic cylinder, while the inlet of the medium source is located between the pistons of the first hydraulic cylinder, and the latches are made in the form of electromagnets for interaction with the corresponding pistons.
Технический результат достигается также тем, что источник среды снабжен устройством для перемещения механизма возвратно-поступательного перемещения относительно второго гидроцилиндра.The technical result is also achieved by the fact that the medium source is equipped with a device for moving the mechanism of reciprocating movement relative to the second hydraulic cylinder.
На рис.1 представлена схема установки.Fig. 1 shows the installation diagram.
Центробежная установка для испытания материала образца на прочность содержит корпус 1, установленные на нем вал 2 с приводом 3 вращения, гидроцилиндр 4, закрепленный на валу перпендикулярно его оси, размещенные в гидроцилиндре поршень 5, фиксатор 6 положения поршня в гидроцилиндре, захват 7 для соединения с торцом образца 8, закрепленный на поршне 5 в подпоршневой полости, и источник 9 среды, соединенный с подпоршневой полостью гидроцилиндра посредством входного отверстия 10 в гидроцилиндре.A centrifugal installation for testing the strength of the sample material comprises a housing 1, a shaft 2 mounted thereon with a rotation drive 3, a hydraulic cylinder 4 mounted on a shaft perpendicular to its axis, a piston 5 placed in the hydraulic cylinder, a piston position lock 6 in the hydraulic cylinder, a gripper 7 for connecting to the end face of the sample 8, mounted on the piston 5 in the piston cavity, and the medium source 9, connected to the piston cavity of the hydraulic cylinder through the inlet 10 in the hydraulic cylinder.
Источник 9 среды выполнен в виде второго гидроцилиндра с поршнем 11 и штоком 12, заполненного средой и соединенного с входным отверстием 10 первого гидроцилиндра 4, и механизма 13 возвратно-поступательного перемещения штока 12, при этом средой является жидкость или газ.The source 9 of the medium is made in the form of a second hydraulic cylinder with a piston 11 and a rod 12, filled with medium and connected to the inlet 10 of the first hydraulic cylinder 4, and a mechanism 13 for reciprocating movement of the rod 12, while the medium is liquid or gas.
Установка снабжена вторым поршнем 14, расположенным в первом гидроцилиндре 4, вторым захватом 15 для второго торца образца, закрепленным на втором поршне 14, и фиксатором 16 второго поршня на первом гидроцилиндре 4. Входное отверстие 10 источника среды расположено между поршнями 5 и 14 первого гидроцилиндра 4. Фиксаторы 6 и 16 выполнены виде электромагнитов для взаимодействия с соответствующими поршнями 5 и 14.The installation is equipped with a second piston 14 located in the first hydraulic cylinder 4, a second gripper 15 for the second end of the sample, mounted on the second piston 14, and a latch 16 of the second piston on the first hydraulic cylinder 4. An inlet 10 of the medium source is located between the pistons 5 and 14 of the first hydraulic cylinder 4 The latches 6 and 16 are made in the form of electromagnets for interaction with the corresponding pistons 5 and 14.
Источник среды снабжен устройством 17 для перемещения механизма возвратно-поступательного перемещения 13 относительно второго гидроцилиндра 9.The medium source is equipped with a device 17 for moving the mechanism of the reciprocating movement 13 relative to the second hydraulic cylinder 9.
Механизм возвратно-поступательного перемещения может быть выполнен в виде эксцентрично расположенного ролика 13 в рамке 18, соединенной со штоком 12 и с приводом 19. Устройство 17 для перемещения механизма возвратно-поступательного перемещения 13 относительно второго гидроцилиндра может быть выполнено в виде платформы, на которой закреплены механизм 13 и его привод 19. Платформа перемещается приводом 20 относительно стола 21. Гидроцилиндр 9 закреплен на столе 21 неподвижно. Магистраль 22 соединяет источник 9 с отверстием 10 при помощи типового соединения 23 для связи вращаемой и неподвижной частей магистрали. При необходимости используют центробежные грузы 24, 25, соединенные с соответствующими захватами.The reciprocating movement mechanism can be made in the form of an eccentrically located roller 13 in the frame 18 connected to the rod 12 and with the drive 19. The device 17 for moving the reciprocating movement mechanism 13 relative to the second hydraulic cylinder can be made in the form of a platform on which are fixed the mechanism 13 and its drive 19. The platform is moved by the drive 20 relative to the table 21. The hydraulic cylinder 9 is fixed to the table 21 motionless. The line 22 connects the source 9 with the hole 10 using a typical connection 23 for communication of the rotatable and stationary parts of the line. If necessary, use centrifugal loads 24, 25, connected with the corresponding grippers.
Установка работает следующим образом.Installation works as follows.
Для испытаний при циклическом объемном нагружении с неравномерным распределением нагрузки и с перемещением зоны нагружения по длине образца включают привод 3 и посредством вала 2 вращают гидроцилиндр 4 с размещенными в них элементами. Образец 8 нагружается массовой нагрузкой растяжения с максимальным уровнем вблизи захвата 7 и с минимальной нагрузкой вблизи захвата 15. Включают привод 19 и приводят в действие механизм 13, отчего среда, заполняющая источник 9, сначала перемещается через отверстие 10 в полость гидроцилиндра 4. Если средой является жидкость, то под действием центробежной силы она смещается на больший радиус вращения и образует столб вдоль оси гидроцилиндра. Давление в столбе распределено неравномерно и возрастает по мере удаления слоя от оси вращения вала 2. Столб создает неравномерную нагрузку на образец 8. По мере увеличения количества жидкости длина столба жидкости увеличивается и поверхность его перемещается по длине образца к захвату 7. Соответственно, перемещается зона нагружения по длине образца. Распространение зоны нагружения по длине образца регулируется перемещением платформы 17 с механизмом 13 и приводом 19 с помощью привода 20: чем ближе платформа 20 располагается к гидроцилиндру 9, тем большее количество жидкости поступает в гидроцилиндр 4 и тем на большее расстояние перемещается зона нагружения образца. Циклическое изменение количества жидкости в гидроцилиндре 4 создает дополнительное циклическое пригружение образца механической растягивающей нагрузкой, равномерно распределенной по длине образца. Если поршень 14 не применяется, то нагрузка от веса жидкости на образец не воздействует и давление от столба жидкости становится объемным. При определенном сближении гидроцилиндра 9 и механизма 13 жидкость периодически полностью заполняет гидроцилиндр 4 и жидкость создает плоское обжатие при наличии поршня 14 или объемное нагружение при отсутствии поршня 14. При выключении фиксатора 6 и включении фиксатора 16 образец 8 опирается на захват 15 и растягивающая массовая нагрузка меняется на сжимающую массовую нагрузку с минимальным значением у захвата 7 и максимальным значением у захвата 15. В остальном испытания аналогичны описанным выше. Если в качестве среды используют газ, то перемещения зон нагружения по длине образца отсутствуют, а создаются плоские (при использовании поршня 14) или объемные (при отсутствии поршня 14) циклические нагружения образца вследствие циклических изменений давления газа в гидроцилиндре 4. При использовании груза 25 на массовую неравномерно распределенную растягивающую нагрузку накладывается равномерное по длине образца механическое растяжение (при включенном фиксаторе 6). При использовании груза 24 на массовую неравномерно распределенную сжимающую нагрузку накладывается равномерное по длине образца механическое сжатие (при включенном фиксаторе 15). Уровень нагрузок задается скоростью вращения вала 2. При выключенном механизме 13 испытания проводятся при постоянных нагрузках заданного вида.For tests with cyclic volumetric loading with an uneven distribution of the load and with the movement of the loading zone along the length of the sample, the drive 3 is turned on and the hydraulic cylinder 4 with the elements placed in them is rotated by means of the shaft 2. Sample 8 is loaded with a tensile mass load with a maximum level near the grip 7 and with a minimum load near the grip 15. The drive 19 is turned on and the mechanism 13 is activated, which is why the medium filling the source 9 first moves through the hole 10 into the cavity of the hydraulic cylinder 4. If the medium is fluid, then under the action of centrifugal force it is shifted to a larger radius of rotation and forms a column along the axis of the hydraulic cylinder. The pressure in the column is unevenly distributed and increases as the layer moves away from the axis of rotation of the shaft 2. The column creates an uneven load on the sample 8. As the amount of liquid increases, the length of the liquid column increases and its surface moves along the length of the sample to the grip 7. Accordingly, the loading zone moves along the length of the sample. The distribution of the loading zone along the length of the sample is controlled by moving the platform 17 with the mechanism 13 and the drive 19 using the drive 20: the closer the platform 20 is located to the hydraulic cylinder 9, the greater the amount of liquid enters the hydraulic cylinder 4 and the greater the distance the sample loading zone moves. A cyclic change in the amount of liquid in the hydraulic cylinder 4 creates an additional cyclic loading of the sample by a mechanical tensile load uniformly distributed along the length of the sample. If the piston 14 is not used, then the load from the weight of the liquid does not affect the sample and the pressure from the liquid column becomes volumetric. With a certain approximation of the hydraulic cylinder 9 and the mechanism 13, the liquid periodically completely fills the hydraulic cylinder 4 and the liquid creates a flat compression in the presence of the piston 14 or volumetric loading in the absence of the piston 14. When the latch 6 is turned off and the latch 16 is turned on, the sample 8 rests on the grip 15 and the tensile mass load changes compressive mass load with a minimum value at the capture 7 and a maximum value at the capture 15. The rest of the tests are similar to those described above. If gas is used as the medium, then there are no displacements of loading zones along the length of the sample, but flat (when using piston 14) or volumetric (if piston 14 is not used) cyclic loading of the sample due to cyclical changes in gas pressure in hydraulic cylinder 4. When using load 25, a mass unevenly distributed tensile load imposes mechanical tension uniform along the length of the specimen (with the latch 6 on). When using the load 24, a uniform mechanical compression is imposed on the mass unevenly distributed compressive load (with the latch 15 turned on). The load level is set by the speed of rotation of the shaft 2. When the mechanism 13 is off, the tests are carried out at constant loads of a given type.
Предлагаемая установка обеспечивает проведение испытаний в новых условиях - при постоянном и при циклическом объемном или плоском нагружении с неравномерным распределением нагрузки и с перемещением зоны нагружения по длине образца с обеспечением переходов от нагружения растягивающими массовыми нагрузками к нагружению сжимающими массовыми нагрузками и с регулированием величины зоны распространения неравномерного распределения нагрузки по длине образца в ходе испытаний.The proposed installation provides testing under new conditions - under constant and cyclic volumetric or flat loading with uneven load distribution and with the movement of the loading zone along the length of the sample, ensuring transitions from loading by tensile mass loads to loading by compressive mass loads and with regulation of the size of the non-uniform distribution zone load distribution along the length of the sample during the test.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012129386/28A RU2510004C1 (en) | 2012-07-11 | 2012-07-11 | Centrifugal plant for material sample strength testing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012129386/28A RU2510004C1 (en) | 2012-07-11 | 2012-07-11 | Centrifugal plant for material sample strength testing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012129386A RU2012129386A (en) | 2014-02-10 |
| RU2510004C1 true RU2510004C1 (en) | 2014-03-20 |
Family
ID=50031673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012129386/28A RU2510004C1 (en) | 2012-07-11 | 2012-07-11 | Centrifugal plant for material sample strength testing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2510004C1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114184485B (en) * | 2021-11-30 | 2023-08-29 | 长安大学 | Equipment capable of measuring loess anisotropic deformation parameters in situ in holes and application method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1430808A1 (en) * | 1987-02-18 | 1988-10-15 | Е.В.Лодус | Centrifugal installation for testing specimens |
| SU1493925A1 (en) * | 1987-11-18 | 1989-07-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела | Centrifugal installation for testing specimens |
| SU1497485A1 (en) * | 1987-12-25 | 1989-07-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела | Centrifugal installation for strength testing of specimens |
| JP2000131201A (en) * | 1998-10-26 | 2000-05-12 | Sumikin Kansai Kogyo Kk | Centrifugal force load device capable of shot impact experiment |
-
2012
- 2012-07-11 RU RU2012129386/28A patent/RU2510004C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1430808A1 (en) * | 1987-02-18 | 1988-10-15 | Е.В.Лодус | Centrifugal installation for testing specimens |
| SU1493925A1 (en) * | 1987-11-18 | 1989-07-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела | Centrifugal installation for testing specimens |
| SU1497485A1 (en) * | 1987-12-25 | 1989-07-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела | Centrifugal installation for strength testing of specimens |
| JP2000131201A (en) * | 1998-10-26 | 2000-05-12 | Sumikin Kansai Kogyo Kk | Centrifugal force load device capable of shot impact experiment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012129386A (en) | 2014-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10684203B2 (en) | Ring shear and seepage-coupled apparatus and ring shear and seepage-coupled test system for rock and rock fracture under tension or compression stress | |
| CN105003494B (en) | A kind of actuator | |
| RU2364853C1 (en) | Test bench for research of energy exchange in rock mass | |
| CN101692027B (en) | Universal material testing machine for variable rotating speed pump control hydraulic servo loading system | |
| CN103134721B (en) | Dynamic triaxial testing machine servo-driven by electric cylinder | |
| RU2510004C1 (en) | Centrifugal plant for material sample strength testing | |
| CN106442172A (en) | Multiphase flow-stress coupling rock-core shearing test device and method thereof | |
| CN209624268U (en) | A kind of torsion rig | |
| US10859660B2 (en) | Soft tissue simulator for magnetic resonance testing and method for simulated testing | |
| RU2376579C1 (en) | Plant for friction test of specimens at two-dimensional stressed state | |
| CN110064328A (en) | A kind of reciprocal rocking equipment of chemical experiment test tube | |
| RU2380678C1 (en) | Installation for fatigue testing samples | |
| CN106290038B (en) | Fretting friction wear testing machine | |
| US2194914A (en) | Hydraulic material testing apparatus | |
| CN105403468A (en) | Creep testing machine | |
| RU184648U1 (en) | STABILOMETER | |
| KR101848040B1 (en) | Cylinder having output feedback function | |
| RU217572U1 (en) | CENTRIFUGAL INSTALLATION FOR RHEOLOGICAL INVESTIGATIONS OF MATERIAL | |
| RU131166U1 (en) | STAND FOR DYNAMIC TESTS OF MULTI-LINK MECHANISMS | |
| RU2460989C2 (en) | Shearing stand | |
| CN108225956A (en) | A kind of amplitude-controlled material fretting wear experimental rig | |
| CN105424467B (en) | Multi-axis hydrostatic experiment loading unit and method based on twin shaft testing machine | |
| RU2436063C1 (en) | Test bench for specimens with multi-point bend | |
| RU149153U1 (en) | DEVICE FOR STUDYING THE TRIBOTECHNICAL PROPERTIES OF DRILLING FLUSHING FLUIDS | |
| RU2318133C1 (en) | Pumping system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170712 |