УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ДЛИТЕЛЬНУЮ ПРОЧНОСТЬ Российский патент 2003 года по МПК G01N3/08 

Изобретение относится к испытательной технике, предназначенной для определения механических свойств материалов при длительных нагрузках.

Известна установка для испытания материалов на длительную прочность, содержащая станину, активный и пассивный захваты для образца испытуемого материала, рычажный нагружающий механизм, связанный с пассивным захватом, и механизм поддержания постоянной нагрузки, включающий привод, выполненный в виде гидроцилиндра, шток которого соединен с рамкой, ходовой винт, связанный с активным захватом, и гайку, соединенную с гидроцилиндром посредством рамки. Установка снабжена дополнительной гайкой, установленной на ходовом винте между активным захватом и основной гайкой, блоками и перекинутыми через них тягами с нагрузками, при этом на боковых поверхностях каждой из гаек выполнены кольцевые проточки для намотки соответствующих гибких тяг. Для включения и выключения механизма поддержания постоянной нагрузки предназначены концевые выключатели соответственно (а. с. СССР 1670482 G 01 N 3/08. Бюл. 30, 15.08.91 г.).

Недостатками данной установки является сложный механизм поддержания постоянной нагрузки, требующийся для каждой установки.

Известна также установка для испытания материалов на длительную прочность, содержащая станину, траверсы, активный и пассивный захваты образца, рычажный нагружающий механизм, связанный с пассивным захватом, конечные выключатели, связанные с рычагом, и механизм поддержания постоянной нагрузки, включающий связанный с активным захватом ходовой винт и соединенный с ним привод его перемещения, выполненный в виде установленного на станине гидроцилиндра соосно ходовому винту, снабженному двумя гайками, одна из которых связана с неподвижной траверсой, другая - с приводом его перемещения, блоками и перекинутыми через них соответствующими гибкими тягами с грузом, а на боковых поверхностях каждой из гаек выполнены кольцевые проточки для намотки соответствующих гибких тяг, между активным захватом и связанным с ним ходовым винтом установлены дополнительные активный и пассивный захваты, причем дополнительный активный захват соединен с ходовым винтом, дополнительный пассивный захват соединен с активным захватом образца с помощью винта с гайкой, между которой и активным захватом образца расположена неподвижная траверса, между дополнительными захватами установлен динамометр с возможностью его снятия без разгрузки испытуемого образца (патент на изобретение 2164345. Бюл. 8, 20 марта 2001 г.).

Недостатками данной установки является также сложный механизм поддержания постоянной нагрузки для каждой индивидуальной установки.

Технический результат настоящего изобретения - упрощение конструкции при длительных испытаниях, когда автоматика включается очень редко и образец можно подтянуть вручную при его наблюдении при сохранении качества получаемых измеряемых результатов.

Поставленная задача решается тем, что в известной установке, содержащей станину, три неподвижные: верхнюю, среднюю и нижнюю траверсы, пассивный и активный захваты образца, рычажный нагружающий механизм, связанный с пассивным захватом и верхней траверсой, два дополнительных захвата с динамометром, соосно связанных с активным захватом образца через винт с гайкой, опирающейся на среднюю траверсу со стороны дополнительных захватов, ходовой винт, связанный одним концом с дополнительным захватом, а другим концом с нижней траверсой гайкой со стороны механизма поддержания постоянной нагрузки, который выполнен съемным и содержит силовозбудитель, рамку с верхним и нижним ригелями, П-образную опору со стойками и поперечиной, дополнительную гайку, соединяющую верхний ригель рамки с ходовым винтом, причем П-образная опора пропущена через рамку и стойки П-образной опоры соединены с помощью фиксаторов с нижней траверсой установки, а силовозбудитель опирается одним концом на нижний ригель рамки, а другим концом на поперечину П-образной опоры.

В предложенной установке между дополнительными захватами после нагружения образца до требуемой нагрузки также возможна проставлена вставка-тяга или дополнительный испытуемый образец.

На чертеже изображен общий вид установки для испытания материалов на длительную прочность со съемным устройством механизма поддержания постоянной нагрузки.

Установка для испытания материалов на длительную прочность содержит станину 1, три неподвижные траверсы: верхнюю 2, среднюю 3, нижнюю 4, два захвата 5, 6 образца 7, рычажный нагружающий механизм 8, связанный с верхней неподвижной траверсой 2 и с захватом 5 образца 7, два дополнительных захвата 9, 10, соосно связанных с захватом 6 образца 7 через винт 11 с гайкой 12, опирающейся на среднюю траверсу 3 со стороны дополнительных захватов поставки динамометра 13, ходовой винт 14 одним концом соосно связан с нижним захватом 10 динамометра 11 другим концом с помощью гайки 15, опирающейся на нижнюю траверсу 4 со стороны механизма поддержания постоянной нагрузки, который выполнен съемным и содержит силовозбудитель 16, опирающийся одним концом на нижний ригель 17 рамки 18, верхний ригель 19 которой соединен с ходовым винтом 14 дополнительной гайкой 20, а другим концом опирающийся на поперечину 21 П-образной опоры 22, стойки которой 22 соединены с помощью фиксаторов 23 с нижней траверсой 4 установки 1. Груз 24 подвешен на рычажный нагружающий механизм 8.

Установка работает следующим образом
Образец 7 крепят в захватах 5 и 6, затем согласно передаточного отношения рычажного механизма 8 подобранный груз с подвеской 24 перемещают на заданную длину рычага. В дополнительных захватах 9, 10 вставляют динамометр 13 и с помощью гайки 15 ее подкручивают до избрания зазора с небольшим усилием. Затем к установке присоединяют механизм поддержания постоянной нагрузки. Для этого на ходовой винт 14 крепят рамку 18, верхний ригель 19 которой соединен с ходовым винтом гайкой 20. Затем П-образную опору 22 пропускают через рамку 18, стойки которой 22 крепят к нижней траверсе 4 установки 1 с помощью фиксаторов 23, вставляют силовозбудитель 16 одним концом на ригель 17 рамки 18, а другим концом доводят до соприкосновения с поперечиной 21 П-образной опоры 22 путем подкручивания гайки 20 на ходовом винте 14. Механизм поддержания постоянной нагрузки смонтирован (присоединен к установке).

Через силовозбудитель 16 производят натяжение образца 7 до поднятия рычага 8 до горизонтального положения и путем перемещения подвески с грузом 24 по плечу рычага 8 добиваются требуемого усилия, контролируя его по динамометру 13. Полученную требуемую нагрузку фиксируют путем подкручивания гайки 12 к средней траверсе 3. При этом динамометр частично разгружается, а рычаг сохраняет горизонтальное положение или немного отклоняется вверх. Затем с помощью силовозбудителя 16 снимают нагрузку. В зависимости от поведения испытуемого образца на одни, двое суток оставляют присоединенным механизм поддержания постоянной нагрузки. При необходимости повторяют натяжение. Это важно только в начальный период времени, а потом деформации образца стабилизируются, и установка может годы держать нагрузку без ее изменения.

После стабилизации деформации образца нагрузку фиксируют с помощью подкручивания гайки 12 к траверсе 3, снимают нагрузку с динамометра 13 путем силовозбудителя 16, проставляют на место динамометра вставку-тягу или дополнительный образец 13, с помощью силовозбудителя 16 производят натяжение вставки-тяги 13 до освобождения от нагрузки гайки 12, при этом рычаг 8 должен сохранять горизонтальное положение, и фиксируют данную нагрузку путем подкручивании гайки 15 к траверсе 4. В этом случае оба образца соосно установлены и имеют одну и ту же нагрузку.

С помощью силовозбудителя 16 снимают нагрузку и производят демонтаж механизма поддержания постоянной нагрузки в обратной последовательности его сборки.

Съемный механизм поддержания постоянной нагрузки может быть использован на нескольких установках для испытания материалов на длительную прочность.

Изобретение относится к испытательной технике, предназначенной для определения механических свойств материалов при длительных нагрузках. Установка для испытания материалов на длительную прочность содержит станину, три неподвижные: верхнюю, среднюю и нижнюю траверсы, пассивный и активный захваты образца, рычажный нагружающий механизм, связанный с пассивным захватом и верхней траверсой, два дополнительных захвата с динамометром, соосно связанных с активным захватом образца через винт с гайкой, опирающейся на среднюю траверсу со стороны дополнительных захватов, ходовой винт, связанный одним концом с дополнительным захватом, а другим концом с нижней траверсой гайкой со стороны механизма поддержания постоянной нагрузки. При этом механизм поддержания постоянной нагрузки выполнен съемным и содержит силовозбудитель (в частности, гидродомкрат), рамку с верхним и нижним ригелями, П-образную опору со стойками и поперечиной, дополнительную гайку, соединяющую верхний ригель рамки с ходовым винтом, причем П-образная опора пропущена через рамку, и стойки П-образной опоры соединены с помощью фиксаторов с нижней траверсой установки, а силовозбудитель опирается одним концом на нижний ригель рамки, а другим концом на поперечину П-образной опоры. Данное изобретение направлено на упрощение конструкции при длительных испытаниях без применения элементов автоматики при сохранении точности испытаний. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Установка для испытания материалов на длительную прочность, содержащая станину, три неподвижные - верхнюю, среднюю и нижнюю - траверсы, пассивный и активный захваты образца, рычажный нагружающий механизм, связанный с пассивным захватом и верхней траверсой, два дополнительных захвата с динамометром, соосно связанных с активным захватом образца через винт с гайкой, опирающейся на среднюю траверсу со стороны дополнительных захватов, ходовой винт, связанный одним концом с дополнительным захватом, а другим концом с нижней траверсой гайкой со стороны механизма поддержания постоянной нагрузки, отличающаяся тем, что механизм поддержания постоянной нагрузки выполнен съемным и содержит силовозбудитель, рамку с верхним и нижним ригелями, П-образную опору со стойками и поперечиной, дополнительную гайку, соединяющую верхний ригель рамки с ходовым винтом, причем П-образная опора пропущена через рамку и стойки П-образной опоры соединены с помощью фиксаторов с нижней траверсой установки, а силовозбудитель опирается одним концом на нижний ригель рамки, а другим концом на поперечину П-образной опоры.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве силовозбудителя использован гидравлический домкрат требуемого усилия.