установка для физико-механических испытаний образцов при циклическом нагружении

Формула изобретения

1. Установка для механических испытаний образцов при циклическом нагружении, содержащая основание, установленные на нем толкатель, привод циклического перемещения толкателя, захваты образца, соединенные с толкателем, и формирователь нагрузки, связанный с захватами, отличающаяся тем, что формирователь нагрузки выполнен в виде сосуда из упругого материала, частично заполненного рабочей средой.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что стенки сосуда имеют переменную толщину.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что сосуд установлен с возможностью поворота относительно направления движения толкателя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.

Известна установка для механических испытаний образцов при циклическом нагружении (патент РФ № 1504564, кл. G01N 3/32, 1990), содержащая основание, установленные на нем толкатель, привод циклического перемещения толкателя, захваты образца, соединенные с толкателем, и формирователь нагрузки, связанный с захватами.

Недостаток установки состоит в отсутствии возможности проводить испытания при ступенчатом изменении интенсивности нагружения и разгрузки образца с возможностью регулирования интенсивности в ступенях и соотношения между ступенями в цикле.

Известна установка для механических испытаний образцов при циклическом нагружении (патент РФ № 1590956, кл. G01N 3/34, 1990), содержащая основание, установленные на нем толкатель, привод циклического перемещения толкателя, захваты образца, соединенные с толкателем, и формирователь нагрузки, связанный с захватами.

Недостаток установки также состоит в отсутствии возможности проводить испытания при ступенчатом изменении интенсивности нагружения и разгрузки образца с возможностью регулирования интенсивности в ступенях и соотношения между ступенями в цикле.

Известна установка для механических испытаний образцов при циклическом нагружении (патент РФ № 2047147, кл. G01N 3/34, 1993), принимаемая за прототип. Установка содержит основание, установленные на нем толкатель, привод циклического перемещения толкателя, захваты образца, соединенные с толкателем, и формирователь нагрузки, связанный с захватами.

Недостаток установки также состоит в отсутствии возможности проводить испытания при ступенчатом изменении интенсивности нагружения и разгрузки образца с возможностью регулирования интенсивности в ступенях и соотношения между ступенями в цикле. Это существенно ограничивает информативность испытаний.

Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации путем обеспечения испытаний при ступенчатом изменении интенсивности нагружения и разгрузки образца с возможностью регулирования интенсивности в ступенях и соотношения между ступенями в цикле.

Технический результат достигается тем, что установка для механических испытаний образцов при циклическом нагружении, содержащая основание, установленные на нем толкатель, привод циклического перемещения толкателя, захваты образца, соединенные с толкателем, и формирователь нагрузки, связанный с захватами, согласно изобретению формирователь нагрузки выполнен в виде сосуда из упругого материала, частично заполненного рабочей средой.

Технический результат достигается также тем, что стенки сосуда имеют переменную толщину.

Технический результат достигается также тем, что сосуд установлен с возможностью поворота относительно направления движения толкателя.

На чертеже представлена схема установки.

Установка для механических испытаний образцов при циклическом нагружении содержит основание 1, установленные на нем толкатель 2, привод 3 циклического перемещения толкателя, захваты 4, 5 образца 6, соединенные с толкателем, и формирователь нагрузки 7, связанный с захватами.

Формирователь нагрузки 7 выполнен в виде сосуда из упругого материала, частично заполненного рабочей средой 8.

Стенки сосуда 7 имеют переменную толщину.

Сосуд 7 установлен с возможностью поворота относительно направления движения толкателя 2.

В качестве рабочей среды может использоваться жидкость или наполнитель, способный к упругому восстановлению. Привод циклического перемещения толкателя выполнен, например, в виде ползуна 3 с эксцентриком 9 и приводом 10 вращения эксцентрика. Степень заполнения сосуда 7 рабочей средой 8 через отверстие с запорным элементом 11. Сосуд 7 может быть выполнен в виде шара или цилиндра, взаимодействующего с захватом 5 боковой поверхностью. Сосуд 7 опирается на опорные элементы 12.

Установка работает следующим образом.

Включают привод 10 и эксцентриком 9 с ползуном 3 создают возвратно-поступательные перемещения толкателя 2 и захватов 4, 5 с образцом 6. Захват 5 взаимодействует с формирователем нагрузки 7 и деформирует его. На первой стадии нагрузка на образце 6 создается только за счет сопротивления стенок сосуда, на второй стадии нагрузка создается совместно сопротивлением деформации стенок сосуда и рабочей среды. Происходит двухступенчатое нагружение с разной интенсивностью изменения нагрузки на образце. При обратном движении толкателя 2 происходит разгрузка образца с зеркальным повторением диаграммы нагружения. Для изменения интенсивности нагружения поворачивают сосуд 7 относительно направления движения толкателя 2, что изменяет степень сопротивления деформированию сосуда за счет изменения толщины деформируемых участков его стенок. Для изменения момента перехода с одной ступени на другую изменяют степень заполнения сосуда рабочей средой: с уменьшением объема рабочей среды продолжительность первой ступени увеличивается.

Установка обеспечивает испытания при циклическом нагружении в новых условиях - при ступенчатом изменении интенсивности нагружения и разгрузки образца с возможностью регулирования интенсивности нагружения в ступенях и соотношения между ступенями в цикле. Это существенно расширяет информативность испытаний.