SU1234749A1

SU1234749A1 - Centrifugal installation for testing specimens

Info

Publication number: SU1234749A1
Application number: SU843835122A
Authority: SU
Inventors: Евгений Васильевич Лодус
Priority date: 1984-12-29
Filing date: 1984-12-29
Publication date: 1986-05-30

Abstract

Изобретение относитс к технике испытаний различных материалов на прочность и позвол ет расширить технологические возможности установок путем обеспечени трехосного неравномерного раст жени образца. Дл этого установка снабжена двум зубчатыми коническими колесами 5 и 6, закрепленными соответственно на обращенных один к другому торцах основани 1 и платформы 2. Платформа 2 установлена с возможностью вращени вокруг вала (В)4. Между колесами 5 и 6 установлены две конические шестерни 7и8сВ9и10. Направл юща втулка дл Б 9 и 10 установлена с возможностью вращени между основанием 1 и платформой 2 соосно колесам 5 и 6. На свободном конце В 10 закреплена камера 12 с захватами (3) дл образца 18 и направл ющими 21 дл грузов 20. Пара 3 14 и 15 установлена соосно В 10, причем 3 14 соединен жестко с камерой 12, а 3 15 - с грузом 20 через упругий элемент (УЭ)19. Остальные пары 3 по числу осей нагружени установлены в плоскости , перпендикул рной оси В 10, и св заны соотв. грузами 20 через УЗ 19 Вращение В 9 и 10 вокруг сво- их осей и вокруг оси В 4 позвол ет про- - изводить трехосное раст жение образца 18. Неравномерное его раст женир. осуществл етс за счет УЭ 19 с раз- личньвди х-ками жесткости. 1 з.п. ф- лы, 1 ил./ // с WThe invention relates to a technique for testing the strength of various materials and allows the plant to expand its technological capabilities by providing three-axis non-uniform sample stretching. For this purpose, the installation is equipped with two toothed conical wheels 5 and 6, fixed respectively to the ends of the base 1 and the platform 2 facing one another. The platform 2 is mounted for rotation around the shaft (B) 4. Between the wheels 5 and 6 there are two bevel gears 7 and 8cВ9 and 10. The guide bushing for B 9 and 10 is rotatably mounted between base 1 and platform 2 coaxially with wheels 5 and 6. At the free end B 10 there is fixed a chamber 12 with grips (3) for sample 18 and guides 21 for weights 20. Pair 3 14 and 15 are installed coaxially In 10, and 3 14 is connected rigidly with the camera 12, and 3 15 - with a load 20 through the elastic element (CI) 19. The remaining pairs 3 according to the number of loading axes are set in a plane perpendicular to the axis B 10, and are related respectively. by weights 20 through ultrasound 19. Rotation B 9 and 10 around their axes and around the axis B 4 allows the triaxial stretching of specimen 18 to be performed. Uneven stretch it. carried out by means of UE 19 with different stiffness x-kami. 1 hp f-ly, 1 df. / // with W

Description

Изобретение относитс к технике испытаний материалов, в частности к установкам с центробежным нагружени- ем образцов различных материалов при испытани х на прочность.The invention relates to a technique for testing materials, in particular, to installations with a centrifugal loading of samples of various materials during strength tests.

Цель изобретени - расширение технологических возможностей установки путем обеспечени трехосного неравномерного раст жени образца.The purpose of the invention is to expand the technological capabilities of the installation by providing a triaxial uneven stretching of the sample.

На чертеже представлена схема установки дл испытани образцов.The drawing shows an installation setup for testing samples.

Установка содержит основание 1, установленную на нем платформу 2 с механизмом вращени , состо щим из привода 3 с регулируемой скоростью вращени вала 4, на котором закреплена платформа 2, два зубчатых конических колеса 5 и 6, из которых колесо 5 закреплено на торце основани 1, а колесо 6 на торце платформы 2, две конические шестерни 7 и 8, диаметрально установленные между колесами 5 и 6, взаимодействующие с ними и укрепленные соответственно на вала 9 и 10, направл ющую втулку 11 дл валов 9 и 10, установленную между основанием 1 и платформой 2 с возможностью вращени вокруг вала 4, камеру 12, закрепленную на свободном конце вала 10, балансировочньш груз 13, закрепленный на валу 9, захваты 14- 17 дл образца 18, размещенные в камере 12 и соединенные упругими элементами 19 с центробежными грузами 20. Захват 14 соединен хвостовиком с камерой 12 соосно с валом 10 и захватом 15. Захваты 16 и 17 размещены в плоскости, перпендикул рной оси вала 10. Дл создани усилий по третье оси образца 18 перпендикул рно плоскости чертежа размещена еще пара захватов (не показана). Грузы 20 установлены в камере 12 на направл ющих 21, а другие элементы 19, соедин ющие грузы 20 с соответствующими захватами, имеют различные характеристики жесткости выбранные в соответствии с задачами испытаний.The installation comprises a base 1, a platform 2 mounted on it with a rotation mechanism consisting of an actuator 3 with adjustable speed of rotation of the shaft 4 on which the platform 2 is fixed, two toothed conical wheels 5 and 6, of which the wheel 5 is fixed on the end of the base 1, and a wheel 6 at the end of the platform 2, two bevel gears 7 and 8, diametrically mounted between the wheels 5 and 6, interacting with them and fixed to shaft 9 and 10, the guide sleeve 11 for shafts 9 and 10, mounted between the base 1 and 2 s platform available Spinning around the shaft 4, the chamber 12, mounted on the free end of the shaft 10, the balance weight 13, mounted on the shaft 9, grips 14-17 for the sample 18, placed in the chamber 12 and connected by elastic elements 19 with centrifugal weights 20. The gripper 14 is connected a shank with a chamber 12 coaxially with the shaft 10 and the grip 15. The grips 16 and 17 are placed in a plane perpendicular to the axis of the shaft 10. To create forces along the third axis of the sample 18, a pair of grips are also placed perpendicular to the plane of the drawing (not shown). The weights 20 are mounted in the chamber 12 on the guides 21, and the other elements 19 connecting the weights 20 to the respective grippers have different stiffness characteristics selected in accordance with the test tasks.

Установка работает следующим образом .The installation works as follows.

Испытуемый образец 18 вместе с захватами 14-17 размещают в камере 12. Включают привод 3 и посредством вала 4 привод т во вращение платформу 2. При вращении платформы 2 относительно неподвижного основани 1 зубчатые колеса 5 и 6 взаимодействуют с шестерн ми 7 и 8 так. что вых й 25Test sample 18 together with grippers 14-17 are placed in chamber 12. Drive 3 is turned on and platform 2 is rotated through shaft 4. When platform 2 rotates relative to a fixed base 1, gears 5 and 6 interact with gears 7 and 8. what's th 25

234749 234749

зывают ик вращение вокруг собственных осей и перемещение по окружности с центром в точке, наход щейс на оси вала 4, и с угловой скоростьюIr rotate around its own axes and move along a circle with a center at a point located on the axis of the shaft 4, and with an angular velocity

5 перемещени по окружности, вдвое5 movement around the circle, twice

меньшей угловой скорости платформы 2. При таком перемещении шестерен 7 и 8 соединенные с ними валы 9 и 10 совершают вращение вокруг своих осей иlower angular velocity of the platform 2. With such a movement of the gears 7 and 8, the shaft 9 and 10 connected to them rotate around their axes and

0 вращение вокруг оси вала 4. Вращение вала 10 вокруг своей оси приводит к вращению камеры 12 вокруг оси, совпадающей с осью вала, и центробежные грузы 20, соединенные с захвата 5 ми 16 и 17 и другими захватами, рас™ положенными в той же плоскости, перпендикул рной оси вала 10, создают раст гивающие усили на образце 18 по направлени м, совпадающим с нап20 равлени ми перемещени грузов по направл ющим 21. Вращение вала 10 вокруг оси вала 4 приводит к вращению камеры 12 вокруг той же оси вала 4 и к созданию центробежным грузом, соединенным с захватом 15, раст гивающего усили на образце 18 в направлении, совпадающем с осью вала 10, С увеличением скорости вращени вала 4 привода 3 усили на образце 18 измен 30 ютс ,следуюп1Им образом. На начальном этапе нагружени соотношени между усили ми по различным ос м определ ютс массами грузов и их рассто нием от осей вращени . С ростом скорости0 rotation around the axis of the shaft 4. The rotation of the shaft 10 around its axis causes the rotation of the camera 12 around the axis coinciding with the axis of the shaft, and the centrifugal weights 20 connected to the gripper 5 and 16 and 17 and other grippers spread in the same plane , perpendicular to the axis of the shaft 10, create tensile forces on the sample 18 in directions that coincide with the directions of movement of loads along the guides 21. Rotation of the shaft 10 around the axis of the shaft 4 causes the camera 12 to rotate around the same axis of the shaft 4 and the creation of a centrifugal load connected to the grip 15, of the tension force on the sample 18 in the direction coinciding with the axis of the shaft 10. With an increase in the speed of rotation of the shaft 4 of the drive 3, the forces on the sample 18 are altered 30 as follows. At the initial stage of loading, the ratio between the forces on different axes is determined by the masses of the weights and their distance from the axes of rotation. With increasing speed

35 вращени происходит деформаци упругих элементов 19, что вызывает смещение грузов 20 по направл ющим 21 и увеличение раст гивающих у силий на образце 18, Поскольку характеристи40 ки жесткости упругих элементов 19 различны, то на образце 18 создаетс неравномерное раст жение, при котором скорости нарастани нагрузок по различным направлени м неодинаковы.35, the deformation of the elastic elements 19 occurs, which causes a displacement of the weights 20 along the guides 21 and an increase in tensile forces on the sample 18, since the characteristics of the stiffness of the elastic elements 19 are different, uneven stretching is created on the sample 18, at which the rate of increase of loads different directions are not the same.

45 При отсутствии упругих элементов 19 осуществл етс равномерное нагруже- ние образца 18 усили ми, нарастающими пропорционально скорости вращени вала 4 привода 3. Образец может45 In the absence of elastic elements 19, the sample 18 is uniformly loaded with forces increasing in proportion to the speed of rotation of the shaft 4 of the drive 3. The sample can

50 быть испытан при одноосном, двухосном , плоском, трехосном раст гивающих усили х при кратковременных или длительных воздействи х нагрузок.50 to be tested under uniaxial, biaxial, flat, triaxial tensile forces under short-term or long-term loads.

Claims

1. A centrifugal unit for testing samples containing the base31

The rotating platform installed on it, the grippers for the sample and the weights associated with the grippers are different because, in order to expand the technological capabilities of the installation by providing a three-axis non-uniform stretching of the sample, it is equipped with two gear conical wheels, fixed, respectively, on the facing ends of the base and platform, mounted between the wheels by two bevel gears with shafts, directed towards the shaft sleeve for the gear shafts, mounted with the possibility of between the base and the platform, coaxially to the wheels, the gauge with the guides

Editor L.Avramenko order 2978/47

Compiled by V. Talvoish

Tehred M. KhodanychKorrektor M.Samborsk

Circulation 778 Subscription

VNIIPI-USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

347494

for goods mounted on the free end of the shaft of one of the gears, and elastic elements installed in the chamber, while one of the coaxial shaft of the pair of grippers is rigidly connected

with the camera, the other is connected to the load through an elastic element, the remaining pairs of grippers are installed in a plane perpendicular to the 10th axis of the shaft according to the number of loading axes, and are connected with the corresponding loads through elastic elements.

2. Installation according to claim 1, whether or not f5 is that the elastic elements are made with different stiffness based on the specified increments of the load on the axes of loading.