установка для испытания трубчатого образца на прочность

Формула изобретения

Установка для испытания трубчатого образца, содержащая основание, установленные на нем захваты образца и механизм нагружения, предназначенный для размещения внутри образца, отличающаяся тем, что она снабжена двумя торцевыми заглушками для образца и источником давления рабочей среды, соединенным с емкостью, образуемой образцом и заглушками, при этом механизм нагружения выполнен в виде цилиндра с одним закрытым торцом, поршня, размещенного внутри цилиндра, ударника, закрепленного на торце поршня с выходом через открытый торец цилиндра, электромагнита для взаимодействия с поршнем, закрепленного на открытом торце цилиндра, и приспособления для перемещения и поворота цилиндра внутри образца.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.

Известна установка для испытания трубчатого образца на прочность (патент SU № 1619128, кл. G01N 3/34, 1989), содержащая основание, установленные на нем захваты образца и механизм нагружения, предназначенный для размещения внутри образца.

Недостаток установки состоит в отсутствии возможности проводить испытания при синхронном нагружении механической нагрузкой участков внутренней поверхности и пригрузкой внутреннего давления в трубчатом образце с регулированием места, направления, длительности и уровня механической нагрузки. Испытания проходят при действии только механической нагрузки.

Известна установка для испытания трубчатого образца на прочность (патент SU № 1737324, кл. G01N 3/34, 1991), содержащая основание, установленные на нем захваты образца и механизм нагружения, предназначенный для размещения внутри образца.

Недостаток установки также состоит в отсутствии возможности проводить испытания при синхронном нагружении механической нагрузкой участков внутренней поверхности и пригрузкой внутреннего давления в трубчатом образце с регулированием места, направления, длительности и уровня механической нагрузки. Испытания проходят при действии только механической нагрузки.

Известна установка для испытания трубчатого образца на прочность (патент SU № 2017130, кл. G01N 3/34, 1994), принимаемая за прототип. Установка содержит основание, установленные на нем захваты образца и механизм нагружения, предназначенный для размещения внутри образца.

Недостаток установки также состоит в отсутствии возможности проводить испытания при синхронном нагружении механической нагрузкой участков внутренней поверхности и пригрузкой внутреннего давления в трубчатом образце с регулированием места, направления, длительности и уровня механической нагрузки. Испытания проходят при действии только механической нагрузки. Это ограничивает объем информации при исследованиях свойств трубчатых образцов.

Техническим результатом является расширение объема информации путем обеспечения испытаний при синхронном нагружении механической нагрузкой участков внутренней поверхности образца и приросте внутреннего давления в трубчатом образце с регулированием места, направления, длительности и уровня механической нагрузки.

Технический результат достигается тем, что установка для испытания трубчатого образца, содержащая основание, установленные на нем захваты образца и механизм нагружения, предназначенный для размещения внутри образца, согласно изобретению, снабжена двумя торцевыми заглушками для образца и источником давления рабочей среды, соединенным с емкостью, образуемой образцом и заглушками, при этом механизм нагружения выполнен в виде цилиндра с одним закрытым торцом, поршня, размещенного внутри цилиндра, ударника, закрепленного на торце поршня с выходом через открытый торец цилиндра, электромагнита для взаимодействия с поршнем, закрепленного на открытом торце цилиндра, и приспособления для перемещения и поворота цилиндра внутри образца.

На рис.1 представлена схема установки.

Установка для испытания трубчатого образца содержит основание 1, установленные на нем захваты 2,3 образца 4 и механизм нагружения 5, предназначенный для размещения внутри образца 4.

Установка снабжена двумя торцевыми заглушками 6, 7 для образца 4 и источником 8 давления рабочей среды, соединенным с емкостью 9, образуемой образцом 4 и заглушками 6,7. Механизм нагружения выполнен в виде цилиндра 5 с одним закрытым торцом, поршня 10, размещенного внутри цилиндра, ударника 11, закрепленного на торце поршня с выходом через открытый торец цилиндра 5, электромагнита 12 для взаимодействия с поршнем, закрепленного на открытом торце цилиндра, и приспособления 13 для перемещения и поворота цилиндра 5 внутри образца 4.

Приспособление для перемещения и поворота выполнено в виде стержня 13 и стержня 14, втулки 15, оси 16, фиксатора 17 поворота втулки 15 относительно оси 16 и фиксатора 18 перемещения стержня 12 относительно оси 16. Стержень 14 имеет возможность поворота и осевого перемещения относительно заглушки 7. Установка может быть снабжена нагружателями 19 (гидравлическими, винтовыми и т.п.) для изгиба образца.

Установка работает следующим образом.

Источником 8 заполняют емкость 9 рабочей средой и создают начальное давление на внутренние стенки образца 4. При необходимости нагружателями 19 деформируют образец 4 изгибом. Для создания ударных направленных пригрузок включают электромагнит 12, под действием которого поршень 10 с ударником 11 динамически перемещаются к открытому торцу цилиндра 5. Это перемещение создает динамическое увеличение давления рабочей среды в емкости 9, что пригружает образец 4 внутренним давлением, и динамическое нагружение участка внутренней поверхности образца 4 ударником 11. При выключении электромагнита 12 давление среды возвращает поршень 10 и ударник 11 в исходное положение. Частота нагружений задается частотой включения электромагнита 12, сила последовательных ударных нагружений регулируется параметрами управления электромагнитом. Время выдержки образца под пригрузками задается временем выдержки электромагнита 12 во включенном состоянии. В пригруженном состоянии уровень механической нагрузки регулируется электромагнитом.

Для изменения места и направления приложения механической пригрузки соответствуют ориентацию цилиндра 5 внутри образца 4, для чего используют стержни 13,14 и фиксаторы 17,18. Изгибающие нагрузки создаются и регулируются нагружателями 19.

Установка обеспечивает проведение испытаний в новых условиях - при синхронном нагружений механической нагрузкой участков внутренней поверхности образца и приросте внутреннего давления в трубчатом образце с регулированием места, направления, длительности и уровня механической нагрузки.