Устройство для скоростных испытаний материалов на растяжение (его варианты)

Устройство для скоростных испытаний материалов на растяжение (его варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Устройство для скоростных испытаний материалов на растяжение, содержащее корпус, захваты для крепления испытуемого образца, установленньй в корпусе винтовой нагружающий механизм с приводом, выполненным в виде жестко связанного с ходовым винтом шкива, шарнирно закрепленного на корпусе рычага 1-го рода, соединенного гибкой связью со шкивом, и сбрасываемого груза, выполненного с возможностью взаимодействия со свободным концом рычага, о тлич ающ е е с я тем, что, с целью проведения испытаний в режиме ступенчатого изменения скорости деформации без изменения ее знака, гибкая.связь содержит по меньшей мере две тяги, концы которых присоединены к рычагу на разном расстоянии от оси его поворота . 2. Устройство для скоростных испытаний материалов на растяжение, содержащее корпус. Захваты для крепления испытуемого образца, установленный в Kopinyce винтовой нагружающий механизм с приводом, выполненным в виде жестко связанного с ходовым вкн .том шкива, шарнирно закрепленногона корпусе рычага 1-го рода, соединен (Л ного гибкой связью со шкивом, и сбрасьюаемого груза, выполненного с воз-i с можностью взаимодействия со свободна концом рычага, отл.ичающее1С я тем, что, с целью проведения испытаний в режиме ступенчатого изменения скорости деформации без измео нения ее знака, шкив выполнен ступен00 чатым с числом ступеней, соответстсо вуящкм. числу тяг гибкой связи, а 4 4i: концы тяг присоединены к рычагу в одной точке.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 и м ll йИФь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 347?943/25-28 (22) 30.07.82 (46) .30.04.84. Бюл. В 16 (72) Г.В.Степанов и В.N.Òîêàðåâ (71) Институт проблем прочности

AH УССР (53) 620.178.72(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 983507, кл. Ci 01 14 3/30, 1981.

2. "Проблемы прочности", 1982, У 7, Киев, "Наукова думка", с. 81, рис. 1 (прототип). (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКОРОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ НА РАСТЯЖКНИЕ (ЕГО

ВАРИАНТЫ) ° (57) 1. Устройство для скоростных испытаний материалов на растяжение, . содержащее корпус, захваты для крепления испытуемого образца, установленный в корпусе винтовой нагружающий механизм с приводом, выполненным в виде жестко связанного с ходовым винтом шкива, шарнирно закрепленного на корпусе рычага 1-го рода, соединенного гибкой связью со шкивом, и сбрасываемого груза, выполненного с возможностью взаимодействия со свободным концом рычага, о т л и ч а ю„„SU„„1089474 A

3l5D 01 М 3 30 щ е е с я тем, что, с целью проведения испытаний в режиме ступенчатого изменения скорости деформации без изменения ее знака, гибкая связь со» держит по меньшей мере две тяги, концы которых присоединены к рычагу на разном расстоянии от оси его поворота.

2. Устройство для скоростных испытаний материалов на растяжение, содержащее корпус, захваты для крепления испытуемого образца, установленный в корпусе. винтовой нагружающий механизм с приводом, выполненным в виде жестко связанного с ходовым винтом шкива, шарнирно закрепленного на Я корпусе рычага 1-ãî рода, соединенного гибкой связью со шкивом, и сбрасываемого груза, выполненного с воз- можностью взаимодействия со свободным концом рычага, о т л и ч а ю щ е е - р с я тем, что, с целью проведения испытаний в режиме ступенчатого изменения скорости деформации без изменения ее знака, шкив выполнен ступен- 4 чатым с числом ступеней, соответст- Об вующим числу тяг гибкой связи, а концы тяг присоединены к рычагу в 4ь одной точке. «3

4:ь

1 1089

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для скоростных испытаний материалов на растяжение.

Известно устройство для скоростных испытаний материалов на растяжение, содержащее корпус, установленный в корпусе винтовой нагружающий механизм с приводом, выполненным в виде жестко связанного с ходовым винтом нагружающего механизма шкива, прикрепленной к шкиву гибкой тяги с наковальней на свободном конце, и падающего груза, взаимодействующего с наковальней, захваты для крепления испытуемого образца и приспособление для ступенчатого изменения скорости деформации с изменением ее знака $1l.

Недостатком данного устройства является то, что оно может быть использовано в узком диапазоне скоростей деформаций 0.5 ° 10 "-10 с-".

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является . устройство для скоростных испытаний материалов на растяжение, содержащее корпус, захваты для крепления испытуемого образца, установленный в корпусе винтовой нагружающий механизм с приводом, вьптолненным в виде жестко связанного с ходовым винтом шкива, шарнирно закрепленного на корпусе рычага 1-го рода, соединенного гибкой связью со шкивом, и сбрасываемого груза, выполненного с возможностью. взаимодействия со свободным концом рычага (2 3.

В результате того, что в устройст" ве имеется рычаг первого рода, удается изменить скорость испытаний в сторону уменьшения, однако оно не содер«40 жит средств, позволяющих проводить испытания в режиме ступенчатого изме" кения скорости деформации без изменения ее знака.

Цель изобретения - проведение ис45 пытаний в режиме ступенчатого изменения скорости деформации без изменения ее знака.

Указанная цель достигается .тем, что в устройстве для скоростных испытаний материалов на растяжение (no первому варианту), содержащем корпус, захваты для крепления испытуемого образца, установленный в корпусе винтовой нагружающий механизм с приводои, выполненным в виде жест- ко связанного с ходовым винтом шкива, шарнирно закрепленного на корпу"

474 - 2 се рычага 1-го рода, соединенного гибкой связью со шкивом, и сбрасываемого груза, выполненного с BosMQKHocTblo взаимодействия со свободным концом рычага, гибкая связь содержит по меньшей мере две тяги, концы которых присоединены к рычагу на разном расстоянии от оси его поворота.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для скоростных испытаний материалов на растяжение по второму варианту, содержащем корпус, захваты для крепления испытуемого образца, установленный в корпусе винтовой нагружаищий механизм с приводом, выполненным в виде жестко связанного с ходовым винтом шкива, шарнирно закрепленного на корпусе рычага 1-ro рода, соединенного гибкой связью со шкивом, н сбрасываемого груза, выполненного с возможностью взаимодействия со свободным концом рычага, шкив, выполнен ступенчатым с числом ступеней, соответствующим числу тяг гибкой связи, а концы тяг присоеДинены к рычагу B одной точке.

: На фиг. 1 схематично показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид сбоку; на фиг.3— привод винтового нагружающего механизма по первому варианту испытания; на фиг. 4 — то же, по второму варианту; на фиг. 5 — разрез А-А на фиг. 4 (привод винтового нагружающего механизма по второму варианту); на фиг.б— график изменения скорости деформации (F) от времени (1).

Устройство содержит основание 1, на котором установлены колонны 2 и корпус 3 ° Между колоннами 2 расположены направляющие 4 и стержень 5, на нижнем конце которого размещена нако» вальня 6, а по стержню 5 перемещается сбрасываемый груз 7, связанный тросами 8 с механизмом подъема (не показан).

В корпусе 3, установленном дополнительно на подкладной плите 9, расположен винтовой нагружающий механизм с приводом. Винтовой нагружающий механизм включает ходовой винт 10 и гайку 11. С корпусом 3 и гайкой 1I соответственно связаны захваты 12 и 13 которые служат для крепления испытуемого образца 14.

Привод винтового нагружающего механизма выполнен в виде жестко связанного с ходовым винтом 10 шкива 15, 3 108 47 шарнирно закрепленного на корпусе 3 рычага 16 1-го рода, соединенного гиб" кой связью со шкивом 15, и сбрасывае. мого rpysa 7. Гибкая связь (по первому варианту) содержит по меньшей мере две тяги 17 и 18, концы которых

1 присоединены к рычагу 16 на разном расстоянии от оси 19 его поворота.

Шкив 15 (по второму варианту) выпол-. нен ступенчатым с числом ступеней (в данном примере две ступени 20 и 21), соответствующим числу тяг (22 и 23) гибкой связи, а концы тяг 22 и 23 присоединены к рычагу 16 в одной точке.

Крепление тяг 17, 18, 22 и 23 к рычагу 16 осуществляется посредством сменных креплений 24 - 26; тяги 17, 18, 22 и 23 снабжены элементами 27-30 натяжения, выполненными в виде поворотных собачек с набором пружин раз-: ного усилия.

Устройство также может быть дополнительно снабжено сменным приспособлением 31 для ступенчатого изменения,, скорости и направления деформации с изменением ее знака.

Устройство работает следующим образом.

Испытуемый образец 14 устанавли130 вается в захватах 12 и 13. Сбрасываемый груз 7 взаимодействует со свобод-., ным концом рычага t6. Перемещение ры",, чага 16 передается с помощью гибкой . связи на шкив 15, который вращается с окружной скоростью, равной скорости . перемещения точки закрепления гибкой связи на рычаге 16. Вращательное движение шкива 15 преобразуется винтом 10 и гайкой 11 в поступательное движение подвижного захвата 12, кото40 рый передает нагрузку образцу 14.

Особенностью работы устройства по первому варианту является то, что в начальный промежуток времени, соот-.

\, 45 ветствующий первой ступени деформиро- вания, со шкива 15 сбегает тяга 17, точка закрепления которой к рычагу 16 расположена ближе к оси 19, чем точка крепления тяги 18, сбегающей со шкива 15 на следующей ступени дефор-. 50 мирования. Таким образом, скорости перемеЩения точек закрепления тяг 17 и 1 8 на рычаге 16 определяются поформулам Ч0 1 Ч ч,= <, ч,= — р>д, 0 2 о 0

4 4 где Ч и Ч вЂ” скорости перемещения точек закрепления

-.тяг 17 и 18 на рычаге 16;

Чо — скорость перемещения сбрасываемого груза 7;

С0 — длина плеча рычага 16 от оси до точки взаимодействия с падающим грузом 7; и 0> — данные плеч рычага 16 от оси 19 до точек закрепления тяг 17 и 18.

Коэффициент изменения скорости нагружения определяется формулой

2 2

И вЂ” =

Ч„(„

Особенность работы устройства по второму варианту заключается в том, что после нагружения рычага 16 сбрасываемым грузом 7 в начальный промеуток времени, соответствующий начальной заданной деформации, тяга 22 сбегает со ступени 20 большего диаетра, а затем начинает сбегать тяга 23 со ступени 21 меньшего диамета, при этом тяги 22 и 23 закреплены на рычаге 16 в одной точке. Измене- ние скорости нагружения определяется в этом варианте отношением диаметроь ступеней 20 и 21 (Я

h =

Й2 где 8q — диаметр ступени 20;

З2 — диаметр ступени 21.

Особенностью устройства является также то, что оно позволяет совместное использование первого и второго вариантов исполнения. При этом шкив 15 выполняется ступенчатым, а тяги 17, 18 сбегают со ступеней разного диаметра и закрепляются в разных точках рычага 16.

Количество ступеней шкива 15 и количество тяг, намотанных на эти ступени, может быть различным, их количество определяется конкретными условиями испытаний. . Таким образом, в результате выполнения шкива ступенчатым, а также наличия нескольких тяг, намотанных на ступени шкива и закрепленных в одной или нескольких точках рычага, удалось осуществить проведение испытаний в режиме ступенчатого изменения скорости деформации без изменения ее знака, 1089474

Фиг.1

1089474

Фиг.Л

1089474

Put. Х

ВНИИИИ Заказ 2924/40 Ту аж 823 Мваисное

Филиал ППЛ Патент, г. Уигород,уп.Проекткая, 4