Кулачковый пластометр

Кулачковый пластометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности к устройствам для исследований прочностных и пластических свойств материалов при многократном нагружении. Цель изобретения - разширение технологических возможностей и повышение точности исследования прочностных и пластических свойств образцов материалов. На основании 1 установлен полый барабан (Б) 2 с нагружающими кулачками (К). Соосно ему установлен Б 8 с роликами , взаимодействующими с К, которые через ролик 14, ппунжер 15, гидравлическую подушку 16 и распределитель 18 гидросистемы связаны с полостью гидроцилиндра 13. Поршень гидроцмлиндра 13 соединен с нижним захватом 11 образна 12. Верхний захват 10 соединен с роликом 21, взаимодействующим с К, закрепленными на диске 19, кинематически связанном через вариатор 23 скорости и сцепную муфту с Б 8. Оба Б 2 и 8 связаны шестернями 3-6 с приводом вращения. После предварительной настройки исходного положения всех К и роликов включают привод вращения. Под воз-,1 действием ролика Б 8 перемещается К, установленный на Б 2, и через гидросистему, гидроцилиндр 13 и захват 11 деформирует образец 12 в соответствии с профилем К. Затем образец 12 деформируется захватом 10, усилие на который передается через ролик 21 от К диска 19. Режимы деформации определяются взаимным положением и профилем К. 3 ил.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>)s«G 01 N 3/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

16 т ?

is Z?

РиР i (21) 4633902/28 (22) 09.01.89 (46) 07,01.91. Бюл. М 1 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) А.П,Смолин, B.È.Êðàéíîâ и В.С.Кропачев (53) 620.178,73(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 483606, кл. G 01 N 3/28, 1972, (54) КУЛАЧКОВЫЙ ПЛАСТОМЕТР (57) Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности к устройствам для исследований прочностных и пластических свойств материалов при многократном нагружении. Цель изобретения— разширение технологических возможностей и повышение точности исследования прочностных и пластических свойств образцов материалов, На основании 1 установлен полый барабан (Б) 2 с нагружающими кулачками (К). Соосно ему установлен Б 8 с роли„„5U „„1619122 А1 ками, взаимодействующими с К, которые через ролик 14, плунжер 15, гидравлическую подушку 16 и распределитель 18 гидросистемы связаны с полостью гидроцилиндра

13, Поршень гидроцилиндра 13 соединен с нижним захватом 11 образца 12. Верхний захват 10 соединен с роликом 21, взаимодействующим с К, закрепленными на диске

19, кинематически связанном через вариатор 23 скорости и сцепную муфту с Б 8. Оба

Б 2 и 8 связаны шестернями 3 — б с ""ðèâîäîì вращения. После предварительной настройки исходного положения всех К и роликов включают привод вращения. Под воз- действием ролика Ei 8 перемещается К, уста- новленный на Б 2, и через гидросистему гидроцилиндр 13 и захват 11 деформирует образец 12 в соответствии с орофиееи K.

Затем образец 12 деформируется захватом

10, усилие на который передается через ролик 21 от К диска 19. Режимы деформации Я определяются взаимным положением и профилем К. 3 ил.

1619122

55 маслом, взамен контейнера устанвливаетИзобретение относится к технике испытаний материалов, в частности к устройствам для испытаний и исследований прочностных и пластических свойст образцов материалов при циклическом нагружении с различными степенями и скоростями деформирования.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей и повышение точности исследования прочностных и пластических свойств образцов материалов.

На фиг. 1 показан кулачкавый пластометр, общий вид; нэ фиг. 2 — разрез A-А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 1.

Кулачковый пластометр содержит станину 1, установленный на ней с возможностью вращения полый барабан 2, связанный с приводом вращения (не показан) шестернями 3 — 6 и имеющий установленные на поверхности с возможностью радиального перемещения нагружэющие кулачки 7, установленный саосно барабану 2 и связанный с ним шестернями 3 — 6 дополнительный барабан 8 с расположенными на его поверхности роликами 9, взаимодействующие с кулачками 7, верхний и нижний захваты 10 и 11 для испытуемого образца 12, привод перемещения нижнего захвата 11, выполненный в виде гидроцилиндра 13, поршень которого соединен с захватном 11,а рабочая полость связана с нагружающими кулачками 7 через ролик 14, плунжер 15 и гидросистему, включающую гидравлическую подушку 16 с жесткой вс-:àâêàé 17 и электрогидравлический распределить 18, привод перемещения верхнего захвата 10, выпол-ненный ь виде установленного с возможностью вращения диска 19 с закрепленными нэ его поверхности кулачками 20 и установленного с воэможностью перемещения ролика 21, взаимодействующего с кулачками

20 диска 19 и соединенного посредством рамки 22 с верхним захватом 10, вариатор

22 скорости и сцепную муфту 24, кинематически связывающих диск 19 с дополнительным барабаном 8. Кроме того, пластометр содержит камеру 25 с рабочей жидкостью, связанную через обратные клапаны 26 и 27 и зэпорный вентиль 28 с гидравлической подушкой 16 и электрогидравлическим распределителем 18, пружинные элементы 2933 и контейнер с байками (не йокэзан), предназначенный для установки вместе жесткой вставки 17 при испытании образца 12 на сжатие. Образец 12 памещан в кварцевуа трубку 34 и может нагреваться до заданной температуры электроконтэктным способом.

Кулэчковый пластометр работает следующим 66р8®ом.

8 зависимости от задач исследований на пластометре можно производить испытания образов на сжатие, растяжение при однократном или дробном нагруженилх образца с паузами, а также испытание образца с чередованием больших и малых степеней и скоростей деформации без промежуточных пауз йли с паузами, но без разгрузки образца от осевого усилия в паузе.

Пуск привода барабанов 2 и 8, разгон, включение одного или последовательно нескольких кулачков 7 для осуществления однократной или дробной деформации образца производятсл после предварительной настройки взаимного исходного положения кулачков 7 и роликов 9 за счет предварительной прокрутки привода на не6ollblDoM cKopocTN, использования разных угловых скоростей барабанов 2 и 8 и фиксации взаимного исходного положения кулачков 7 и роликов 9, достаточнога длл разгона привода до заданной скорости и обеспечивающего вкл очение кулачков 7 в ну.кный момент времени.

При испытании на сжатие взамен жесткой вставки 17 устанавливается контейнер с байками и образцами 12 в сборе, который мажет предварительно нагреваться в отдельно стоящей печи. Вентиль 28 при этом закрыт, муфта 24 не связывает барабан 8 с диском 19. При вращении барабанов 2 и 8 с. разными угловыми скоростями ролики 9, обкатываясь по кулачкам 7, включают:, их и заданные во времени усилия и деформацил от нагружающей поверхности кулачков 7, специально профилированных, передаются образцу 12 в контейнере через ролик 14, плунжер 15 и подушку 16, которая перемещается под воздействием давления масла в замкнутой полости между плунжером 15 и подушкой 16, Возврат плунжера 15 с роликом 14 в верхнее положение производится пружинами 30 и 31, а образующиеся при дробной деформации зазоры между подушкой 16 и верхним бойком контейнера выбираются s междеформационных паузах под воздействием пружины 32, Пополнение утечек масла осуществляется при каждом ходе плунжера

15 вверх от камеры 25 через обратный клапан 26.

Перед испытанием образца 12 на растяжение распределитель 18 запирает обе полости гидроцилиндра 13, заполненные сл жесткая вставка 17, вентиль 28 открываетсл. После пуска привода пластометра при отключенной муфте 24 в момент начала контакта кулачка 7 с роликом 9 электрагид равлический распределитель 18 соединяет

1619122

10 находящимся в полости его вращения, 20 верхнюю полость гидроцилиндра 13 с замкнутой полостью между плунжером 15 и подушкой 16. При движении плунжера 15 от кулачка 7 поршень гидроцилиндра 13, перемещаясь вниз под давлением масла, осуществляет через нижний захват 11 растяжение образца 12 по закону развития деформации во времени, заданному профилем кулачка 7.

При дробной деформации образца 12 распределитель 18 после каждой ступени на. ружения фиксирует положение поршня гидроцилиндра 13, запирая обе полос(и последнего, а возврат плун>кера 15 в верхнее положение производится пружиной 31, Число ступеней нагружения при испытании на сжатие или растяжение от кулачков 7 определяется их количеством и количеством роликов 9, капждый из которых взаимодействует со своим кулачкам, скорость деформации определяется скоростью вращения барабана 2 и длиной нагружающей поверхности кулачка 7, а время междеформационной паузы задается расстоянием между роликами 9 по окружности барабана 8.

При испытании образца 12 с чередованием больших и малых степеней и скоростей деформации без пауз или с паузами, но без разгрузки образца 12, вначале включается привод барабана 2 при отключенной муфте 24 и далее, как рассмотрено ранее, производится растяжение образца 12 от кулачка 7. По окончании этой деформации распределитель 18 фиксирует положение поршня гидроцилиндра 13. В зависимости от задач исследования включение муфты.24 и осуществление кинематической связи диска 19 с барабаном 8 могут быть произведены в момент окончания растяжения образца от кулачка 7, с упреждением во времени или с последу.ощей паузой. Первоначальное положение кулачка 20 диска 19 относительно ролика 21 фикси руется тормозом муфты 24. При вращении диска 19 после включения сцепной муфты 24 и контакте кулачка 20 с роликом 21 производится растяжение образца 12 при перемещении рамки 22 и верхнего захвата 10. Скорость деформации при этом определяется вариатором 23» длиной нагружающей поверхности кулачка 20, Sa oH нагружения профилем атой поверхности, Цикл чередо30

35 ваний степеней и скоростей может продолжаться при последующем вкл.очении в заданный момент времени второго купа;к". 7, расположенного эа первь;м на той >ке оси, и т.д. При этом обеспечивается взаимосвязь работы распределителя 18, муфты 24 с тормозом и кулачков 7 и 20.

При исследовании явлений рълаксации и ползучести профилировкой кулачка 20 можно компенсировать контактные и упругие деформации силовой цегги нагруж= íëë образца и обеспечить постояв -..тво напряжения или деформации образца во времени при очень медленных скоростях нагружения.

За счет воэможности rðà åäeíия испытаний при различных режимах нагружения, и приближения условий испытания к ре-. льным, например при прокат;е, г.ррдлагэ;"=; ое изобретение позголяет ра(. шпарить техно. огические возможнос« : плаа-:.. . зтра 1 г авысить точность исследваанля прочн стны",, свойств материалов.

Формула изобретения

Ы)лачксвi! ; Г!ластометр, содеожас1ий полый аарабан с расположеннь.ми на его окружнос, и напру>кающими кула н;ами, установленный соосно с па.ы.» барабаном и кинематически "âÿçàííûé с ним посредством шестерен дополнительный барабан с расположенными на его о„ру.- .пост роликами, пре,: на-,на«эннь.< :и для ",.:-:ò,÷(>äåéñòBlfя с нагружаю. ц"„ . и к1ла хами, верхний и нижний захваты для обра;-,!!à привод перемещения нижнего захвата, выполненный в виде гидроцилиндра, порш"Hb которого соединен с нижним з".хватом, а рабочая полость связан "-раз г«дроситему с !:çгружающими кулачка.н, о т л и «а Юшийся там, что, с целью расширения технологических воэможностей и повышения точности исследования прочностных и пластических свойств образцов материалов, он снабжен приводом верхнего захвата, выполненным в виде установленHого с B озможH о стb iQ D p з ш В!! ив диска с закрепленными на нем кулачками, и ролика, связан.->ого с в=p ; .им захватом и контактирующего с кулачками диска, вариатором скорости и сцепной муфтой, установленными последовательно и кинематически связывающими диск с дополнительным барабаном.

1619122

ФОГ, Г

Составитель В. Тальвойш

Редактор Л. Гратилло Техред М.Моргентал Корректор M. Максимишинец

Заказ 41 Тираж к"" Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101