SU1075115A1 - Установка дл комбинированных испытаний трубчатых образцов из композиционного материала - Google Patents

Abstract

УСТАНОВКА ДЛЯ КОМБИНИРОВАННЫХ ИСПЫТАНИЙ ТРУБЧАТЫХ ОБРАЗЦОВ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИ.А.ЛА, содержаща  основание, установленную на нем камеру дл  размещени  иснытываемого образца, соединенные с ней блоки нагружени  внешним и внутренним давлением, осевой силой, крут щим моментом, источник давлени  и запорно-регулирующую арматуру, отличающа с  тем, что, с целью новышени  точности и производительности, каждый блок нагружени  внеищим и внутренним давлением выполнен в виде установленны.х на ка.мере сообщенных между собой гидроцилиндров с различными диаметрами норшней , а блок нагружени  крут щим моментом - в виде двух закрепленных на основании гидроцилиндров с промежуточным нагружающим элементом. & (С (Л с: ел СЛ

Description

Изобретение относитс  к испытательной технике, в частности к установкам дл  комбинированных испытаний в услови х сложного напр женного состо ни . Известна установка дл  иснытани  трубчатых образцов в услови х трехосного напр женного состо ни , содержаща  камеру дл  нагружени  образца внутренним и внешним давлением, блок нагружени  раст гивающей или сжимающей силой и блок нагружени  крут щим моментом 1. Недостатком установки  вл етс  небольша  точность, что вызвано выполнением блока нагружени  образца внутренним и внешним давлением в виде единого механизма , который не позвол ет точно воспроизводить программу испытани . Наиболее близкой к изобретению но технической сущности и достигаемому результату  вл етс  установка дл  комбинированных испытаний трубчатых образцов из композиционного материала, содержаща  основание, установленную на нем камеру дл  размещени  испытываемого образца, соеди 1еннь е с ней блоки нагружени  внешним и внутренним давлением, осевой силой, крут щим моментом, источник давлени  и запорно-регулирующую арматуру. Блоки нагружени  образца выполнены автономными , и каждый имеет свой источник давлени  2. Недостатками данной установки  вл ютс  неболь ние точность и производительность . Это вызвано тем, что автономность блоков нагружени  не позвол ет точно восироизводить программу испытани  и требует работы нескольких операторов. Блок пагружени  крут щим моментом выполнен механически, что также снижает точность в виде потерь на трение. Цель изобретени  - повышение точности и производительности испытаний. Указанна  цель достигаетс  тем, что в установке дл  комбинированных испытаний трубчатых образцов из композиционного материала, содержащей основание, установленную на нем камеру дл  размещени  испытываемого образца, соединенные с ней блоки нагружени  внешним и внутренним давлением, осевой силой, крут щим MOMetiтом , источник давлени  и запорно-регулируюшую арматуру, каждый блок нагружени  внешним и внутренним давлением выполнен в виде установленных на камере сообщенных между собой гидроцилиндров с различными диаметрами поршней, а блок нагружени  крут щим моментом- в виде двух закрепленных на основании гидроцилиндров с нромежуточным нагружающим элементом. На фи 1 представлена схема установки дл  комбинированных испытаний трубчатых образцов из композиционного материала; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 возможные траектории нагружени  образца в координатах 6jf-6y. Установка содержит основание 1, установленную на нем камеру 2, внутри камера 2 имеет захваты 3, в которых размешают испытываемый образец 4. Камера 2 имеет крышку 5. С камерой 2 соединены блоки нагружени  образца 4 внешним и внутренним давлением. Блок нагружени  образца 4 внешним давлением выполнен в виде установ .ленных на камере 2 и сообщенных между собой гидроцилиндров 6, 7 и 8 с различными диаметрами поршней 9, 10 и 11. Аналогично выполнен блок нагружени  образца 4 внутренним давлением - на камере 2 установлены сообщенные между собой гидроцилиндры 12-14 с раз.шчными диаметрами поршней 15-17. Блок нагружени  образц,а 4 крут щим моментом выполнен из двух закрепленных на основании 1 гидроцилиндров 18 и 19 с промежуточным нагружающим элементом 20, который пере .дает нагрузку через рессору 21 на образец 4. Блок нагружени  образца 4 осевой силой выполнен в виде закрепленного на основании 1 гидроцилиндра 22 с поршнем 23 и штоком 24. Дл  уменьшени  момента трени  в системе между штоком 24 и рессорой 21 установлен двойной упорный подшипник 25. Все гидроцилиндры 6,7,8,12,13, 14,18,19 и 22 блоков нагружени  образца 4 (внешним, внутренним давлением и крут щим моментом) соединены с источником 26 давлени  через запорно-регулирующую арматуру в виде вентилей 27-38. Установка работает следующим образом . Образец 4 размец ают в камере 2 и закрепл ют а захватах 3. Камеру 2 закрывают крышкой 5. В исходном положении все вентили 27 по 38 закрыты. Включают источник 26 давлени , и в соответствии с программой испытани  открывают тот или иной вентиль на опреденное давление. Соотношение .между силовыми факторами зависит от положени  вентилей 27-38. Этим же определ етс  и напр женное состо ние материала образца 4 при испытании. Нл фиг. 3 показаны возможные траектории нагружени  образца 4 в координатах 5 - бу, где ifx - осевое напр жение в материале образца; 6V - окружное напр жение. Траектории построены при следующих гео.метрических размерах элементов установки: диаметр поршней 11 и 17 гидроцилиндров 8 и 14 30 мм; диаметр поршней 9 и 15 гидроцилиндров 12 и 6 62 мм; гидроцилиндров 7 и 13 - 86 .мм; гидроцилиндров В и 14 - 122 .мм; диаметр поршн  23 гидроцилиндра 22 осевой силы 164 мм; диа.метр штока 24 гидроцилиндра 22 осевой силы, рессоры 21 и внутренней диаметр трубчатого образца 4 40 мм. В таблице указаны но.мера вентилей, коToptiie должнЕ:, быть открыты дл  того, чтобы получить нужную траекторию нагружени  в координатах 6 - бу. Остальные вентиди должны быть закрыты. Кроме напр жений 6 1л бу в материале образца 4 даютс  касательное напр жение f от крут щего момента и напр жение 5 , действующие По нормали к поверхности образца 4. Напр жение б значительно меньше 6х и егу и в первом приближении может неучитыватьс . Соотношени  между напр жени ми 6ic , бу, с одной стороны, и Г , с другой, зависит от выбора плеча приложени  сил от гидроцилиндров 18 и 19 на элементе 20 и может измен тьс  в широких пределах. Таким образом, данна  установка позвол ет при работе с одним насосом источника 26 давлени  получить большое разнообразие напр женных состо ний в материале образца 4, возрастание напр жений при испытани х пропорциональное.

Использование данной установки повысит производительность испытаний. Испытани  могут проводитьс  одним оператором. Повышаетс  точность проведени  испытаНИИ , так как при нагружепии образца 4 соотношени  между всеми силовыми факторами строго посто нны - все силовые факторы пропорциональны давлению на выходе источника давлени . Конструкци  позвол ет легко автоматизировать проведение испыта1П Й.

А-А

30

Фмг.З

3zW

13 1Z

Claims (1)

1. УСТАНОВКА ДЛЯ КОМБИНИРОВАННЫХ ИСПЫТАНИЙ ТРУБЧАТЫХ ОБРАЗЦОВ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО

   МАТЕРИАЛА, содержащая основание, установленную на нем камеру для размещения испытываемого · образца, соединенные с ней блоки нагружения внешним и внутренним давлением, осевой силой, крутящим моментом, источник давления и запорно-регулирующую арматуру, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и производительности, каждый блок нагружения внешним и внутренним давлением выполнен в виде установленных на камере сообщенных между собой гидроцилиндров с различными диаметрами поршней, а блок нагружения крутящим моментом — в виде двух закрепленных на основании гидроцилиндров с промежуточным нагружающим элементом.

   Фиг.1