ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Универсальная 30-тонная машина для испытаний при сложном нагружении из "Лабораторный практикум по сопротивлению материалов " Рассмотрим устройство универсальной машины для испытания образцов в условиях сложного напряженного состояния, которое создается совместным действием растяжения или сжатия с кручением и внутренним давлением. Предельное нагружение на растяжение или сжатие составляет 30 т, на кручение — 200 кгм и на внутреннее давление—300 кг/см . Конструкция машины позволяет создавать каждый вид нагружения отдельно и в любой комбинации с другими при независимом измерении усилий во всех случаях. [c.204] Станина машины (рис. 140) имеет неподвижные колонны 2 и неподвижный траверс, в который вмонтирован рабочий цилиндр 9 с плунжером 10, несущим подвижную перекладину с тягами и подвижным испытательным столом 7. [c.204] Е—выключатель насоса внутреннего давления, Е — штурвал включения баллонов высокого давления, О — штурвал включения манометров низкого давления, Н т— выключатель привода для кручения образца, К — выключатель компрессора, Е — штурвал установки пределов измерения на кручение. [c.205] Насос /5 нагнетает масло из запасного бака 19 по трубке И в рабочий цилиндр 9, вследствие чего плунжер 10 поднимается вместе с перекладиной, тягами и столом 7 и образец сжимается или растягивается. При этом давление масла в цилиндре 9 увеличивается и по трубке передается на поршень цилиндра 27 силоизмерителя. Поршень действует на тягу и отклоняет маятник 28 пропорционально усилию, возникающему в образце. [c.206] Верхний короткий конец маятника толкает зубчатую рейку, связанную со стрелками шкалы 29 и пером диаграммного аппарата, которое перемещается по горизонтали. К маятнику можно подвешивать грузы с марками А, В и С в трех комбинациях. В зависимости от величины этих грузов шкала имеет три предела измерения с соответствующей ценой деления, а диаграмма получает по горизонтали соответствующий масштаб сил при грузе А пределы измерения О — 5000 кг, цена деления 10 кг, масштаб сил на диаграмме I мм 33,3 кг соответственно при грузах А- -В пределы О— 5 000 кг, цена 25 кг, масштаб 1 мм 100 кг при грузах А- -В- -С пределы О—30 000 кг, цена 100 кг, масштаб 1 мм 200 кг. [c.206] Для того чтобы избежать заклинивания поршня в цилиндре 27 силоизмерителя и уменьшить влияние трения между стенками поршня и цилиндра на точность показаний шкалы 29, цилиндр 27 вращается специальным мотором, включаемым автоматически одновременно с насосом /8. В верхней части цилиндра 27 имеется тормозной клапан, предназначенный для плавного опускания маятника после разрушения образца и для предупреждения резкого падения давления в масляной системе. [c.207] Б процессе испытания подвижный стол 7 перемещается вверх на величину продольной деформации образца при сжатии или растяжении. Это перемещение при помощи рейки, прутковых валов и шестерен связано с движением диаграммной ленты, на которой перо прочерчивает по вертикали отрезки, пропорциональные деформации образца. Масштаб деформации на диаграмме зависит от передаточного числа шестерен и установлен в двух ступенях 1 1 и 1 2. [c.207] При повышении давления в рабочем цилиндре 9 небольшое количество масла просачивается в зазор между стенками плунжера 10 и цилиндра, смазывает их, собирается в канавке вверху цилиндра и отводится по трубке в запасный бак 19. [c.207] Для испытания на внутреннее давление в неподвижных захватах 5 (нижнем) и S (верхнем) предусмотрены сверления, через которые образец наполняется маслом. В просверленные отверстия плотно завинчивается трубка, соединенная гибким шлангом высокого давления 15 через вентиль 21 с насосом 22, подающим масло из запасного бака. [c.207] Для того чтобы поддержать постоянным давление в образце при его расширении в процессе опыта, на тыльной стороне щита с манометрами расположены баллоны 30 и 32 для сжатого воздуха. При испытаниях с малым давлением (до 100 ати) достаточным компенсатором давления является сжатый воздух одного баллона 30 при большом давлении необходимо подключить баллоны 32. Последние предназначены также для наполнения маслом мессдоз 6. [c.207] До испытания баллоны сжатого воздуха должны быть предварительно заряжены. Для этой цели закрывают вентиль 31, расположенный справа у доски с манометрами, и вентиль 21 — на стойке управления насосом 22 затем включают мотор компрессора 26 и в баллон 30 нагнетают воздух до давления в 10 ати, что контролируется по манометру 38. Если нужно зарядить баллоны 32, то вентиль 31 должен быть открыт, и давление измеряется еще и по манометру 37. Как только давление воздуха в баллонах достигнет 10 ати, мотор компрессора нужно выключить. Тогда обратный клапан в баллоне 30 автоматически закроет выход воздуха из баллонов. После этого включают мотор 25, и насос 22 будет нагнетать масло в баллон 30, а при открытом вентиле 31 — ив баллоны 32, до требуемого давления, но не более 300 ати. [c.207] При нагнетании масла воздух в баллонах сжимается и образует воздушную упругую подушку. Для того чтобы нагрузить образец постоянным внутренним давлением, нужно медленно и осторожно открыть вентиль 21, и тогда трубки, идуише от образца, соединяются с трубками от баллонов. При этом под действием воздушной упругой подушки давление в образце, предварительно наполненном маслом, а также в манометрах 34 к 36 п манометре-самописце 35 увеличится до установленного в баллонах предела. Манометр 36 предназначен для более точного измерения давления, не превосходящего 100 ати, для чего нужно предварительно открыть вентиль 33 если имеется вероятность того, что давление в образце превышает 100 аотм, то нужно обязательно закрыть вентиль 33 и измерять давление только по манометру 34 до 300 ати. Можно также включить манометр-самописец 35, дающий диаграмму изменения внутреннего давления по времени. [c.208] В цоколе баллонов размещены дифференциальные клапаны, пропускающие масло из баллонов только при малой разнице давлений если же давление вне баллонов резко падает, то клапаны вовсе не пропускают масло. Поэтому из пустотелого образца при разрушении вытекает только незначительное количество масла. [c.208] Перед испытанием на кручение нужно зарядить до давления в 300 ати баллоны 32 и посредством их наполнить маслом мессдозы 6, манометры 39, 40 и второй манометр-самописец, для чего необходимо осторожно открыть вентили 13. В верхней части мессдоз и манометров имеются винтовые пробки, которые следует вывернуть, чтобы удалить воздух. Как только в отверстиях появится масло, пробки нужно туго завернуть на свои места. Наполнение маслом продолжается до тех пор, пока поршни мессдоз не упрутся своими роликами в направляющие планки колонн 2 и пока давление масла не повысится до величины кг м по показаниям манометров 30 и 40. Закрытием вентилей 13 доступ масла из баллонов в мессдозы и манометры прекращается. [c.208] После этого в захватах закрепляют образцы со специальными квадратными головками, входящими в гнезда квадратных вкладышей. Выемки для квадратных вкладышей имеются во всех захватах 5 и 5, что позволяет производить испытание на кручение при одновременном действии растяжения или сжатия. [c.208] Крутящая нагрузка на образец создается мотором 1, через систему цепных передач, гибкий вал 5 и червячную передачу. Мотор 1 вращает шестерню, расположенную внутри стола 7, вместе с прикрепленными к ней захватами 3 (верхним) и 8 (нижним) и головкой образца. Другая головка образца остается неподвижной вместе с нижним захватом 5 или верхним захватом 8 чтобы не вращаться, эти захваты закреплены перекладинами, упирающи.мися в колонн.л 2. [c.208] Сопротивление образца закручиванию передается на стол через захваты, шестерню и червяк. При этом мессдозы 6 упираются своими поршнями в колонны 2 давление масла в мессдозах увеличивается пропорционально крутящему моменту и передается по верхнему участку гибкого шланга 14 на манометры 39 и 40, градуированные в кгм. Манометр 40 предназначен для измерения крутящего момента величиной до 80 кгм и включается открытием вентиля 12. Если крутящий момент в образце может превысить 80 кг м, то вентиль 12 обязательно нужно закрыть и измерение производить только по манометру 39 до максимального момента в 200 кгм. Манометр-самописец позволяет получить диаграммы зависимости крутящего момента от времени или от угла закручивания. [c.209] Подготовка и пуск машины производятся в следующем порядке. [c.209] В процессе испытания скорость нагружения наблюдают по манометру 29 и ее точную регулировку выполняют штурвалом 16, при вращении которого диск управления поворачивается медленно. [c.209] Если требуется зарядить только один баллон 30, то поворачивая вправо штурвал р (рис. 139), предварительно закрывают вентиль 3/ (рис. 140) и давление измеряют только по манометру 38. [c.210] Вернуться к основной статье