УНИВЕРСАЛЬНАЯ ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ МАШИНА Российский патент 2005 года по МПК G01N3/00 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к машинам для испытания образцов на растяжение, сжатие, изгиб и других видов испытаний.

Известна универсальная машина для испытания на изгиб, сжатие и растяжение, состоящая из основания, параллельных направляющих колонн, закрепленных на основании, траверсы, расположенной параллельно основанию и перемещающейся по направляющим колоннам, устройства, состоящего из винтов для перемещения траверсы и силоизмерительной траверсы (US №3354704, НКИ 73-93, 28.11.67).

Недостатком известной машины является большая трудоемкость монтажных работ приводов ходовых винтов, выполненных в виде червячных редукторов, т.к. редуктора соединены жестким валом и расположены внутри корпуса машины.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой машине является выбранная в качестве прототипа машина для испытания образцов на растяжение, содержащая силовую раму, выполненную в виде основания, размещенных на нем колонн и неподвижной траверсы, закрепленной на колоннах, подвижную траверсу, механизм перемещения подвижной траверсы, выполненный в виде ходовых винтов, установленных в силовой раме на подшипниках, приводы вращения ходовых винтов, состоящих из червячных редукторов, расположенных внутри основания, червяки которых соединены между собой жестким валом, датчик силы, захваты (RU №2091745, МКИ G 01 N 3/08, 27.09.97).

Недостатками известной машины являются:

большая трудоемкость монтажных работ, обусловленная тем, что приводы ходовых винтов расположены внутри основания, червяки которых соединены между собой жестким валом и для их демонтажа необходима полная разборка машины с применением подъемных устройств значительной грузоподъемности;

невысокий коэффициент полезного действия (кпд) и низкая надежность машины в связи с тем, что червяки редукторов соединены жестким валом без компенсации несоосности валов червяков, корпуса редукторов не соорентированы относительно ходовых винтов, а так же с тем, что червячные зацепления имеют низкий кпд.

Целью заявляемого изобретения является повышение надежности и кпд машины путем исключения влияния несоосности элементов, передающих крутящий момент, и снижение трудоемкости сборочных и монтажных работ за счет упрощения конструкции машины и снабжения ее устройством подъема траверс и ходовых винтов.

Указанная цель достигается тем, что в универсальной испытательной машине, содержащей силовую раму, выполненную в виде основания, размещенных на нем колонн и неподвижной траверсы, закрепленной на колоннах, подвижную траверсу с механизмом ее перемещения в виде ходовых винтов, приводы их вращения, устройства для закрепления и установки образцов, согласно изобретению приводы вращения ходовых винтов выполнены в виде планетарных передач и расположены на наружной плоскости основания, а ходовые винты установлены соосно входным и редуцированным валам планетарных передач, а также корпусам передач. На колоннах машины выполнена резьба и установлены механизмы подъема неподвижной и подвижной траверс вместе с ходовыми винтами.

Входные валы планетарных передач соединены с валом электродвигателя гибкими связями, например зубчатыми ремнями.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая машина отличается тем, что приводы вращения ходовых винтов, выполненные в виде планетарных передач, расположены на наружной плоскости основания, при этом ходовые винты установлены соосно входным и редуцированным валам планетарных передач, а также корпусам передач, на колоннах машины выполнена резьба и установлены механизмы подъема неподвижной траверсы и подвижной траверсы с ходовыми винтами.

Входные валы планетарных передач соединены гибкими связями с валом электродвигателя.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема заявляемой машины.

Машина содержит силовую раму, выполненную в виде основания 1 и неподвижной траверсы 2, связанных между собой колоннами 3, подвижную траверсу 4, механизм перемещения подвижной траверсы, выполненный в виде ходовых винтов 5 и гаек 6, установленных в подвижной траверсе 4.

Ходовые винты 5 верхним концом размещены в узле упорных и радиальных подшипников 7, расположенных в неподвижной траверсе 2, а нижним концом установлены во фланцах редуцированных валов 8 планетарных передач 9 и 10.

Приводы вращения ходовых винтов, выполненные в виде планетарных передач 9 и 10, установлены на наружной плоскости основания 1, причем ходовые винты 5 расположены соосно редуцированным валам 8, входным валам 11 и корпусам 12 планетарных передач.

Вращение ходовых винтов осуществляется от электродвигателя 13, например, через зубчатые передачи 14 и планетарные передачи 9 и 10. Электродвигатель может быть связан с планетарными передачами непосредственно с каждой, при этом на двигателе устанавливают двойной зубчатый шкив 15 или последовательно через один из двойных шкивов, установленных на входном валу одной планетарной передачи.

В верхней части каждой колонны выполнена резьба 16 и установлены механизмы подъема 17 траверс 2, 4 вместе с ходовыми винтами 5. Неподвижный захват 18 закреплен на датчике силы 19, расположенном на траверсе 2, а подвижный захват 20 - на траверсе 4.

Машина работает следующим образом.

В захваты 18 и 20 устанавливается образец 21. От электродвигателя 13 через зубчатые передачи 14 и планетарные передачи 9, 10 движение передается на ходовые винты 5. При вращении ходовых винтов траверса 4 перемещается по колоннам 3 вниз, осуществляя растяжение образца. Нагрузка, прикладываемая на образец, регистрируется системой измерения 22 от датчика силы 19.

Испытание образцов на сжатие, изгиб, сплющивание и другие испытания осуществляются в нижней зоне машины, при этом приспособления, в зависимости от вида испытаний, устанавливаются на основании 1.

Таким образом, применение в заявляемой машине приводов, выполненных в виде планетарных передач, установка их на наружной поверхности основания и соединение входных валов планетарных передач с валом электродвигателя гибкими связями значительно упрощают конструкцию машины и снижают трудоемкость сборочных и монтажных работ, а исключение влияния несоосности элементов, передающих крутящий момент, повышает надежность машины.

Кроме того, установка на колоннах машины подъемных устройств, например, в виде гаек позволит производить разборку машины без применения специальных подъемных устройств значительной грузоподъемности.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности, к машинам для испытания образцов на растяжение, сжатие, изгиб и т.д. Машина содержит основание, размещенные на нем колонны, подвижную траверсу и неподвижную траверсу, закрепленную на них. На колоннах машины выполнена резьба и установлены механизмы подъема неподвижной траверсы и подвижной траверсы с ходовыми винтами. Приводы вращения ходовых винтов, выполненные в виде планетарных передач, расположены на наружной плоскости основания. При этом ходовые винты установлены соосно входным и редуцированным валам планетарных передач, а также корпусам передач. Входные валы планетарных передач соединены гибкими связями с валом электродвигателя. Машина также содержит устройства для закрепления и установки образцов. Технический результат - повышение надежности и кпд машины. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Универсальная испытательная машина, содержащая силовую раму, выполненную в виде основания, размещенных на нем колонн и неподвижной траверсы, закрепленной на колоннах, подвижную траверсу с механизмом ее перемещения в виде ходовых винтов, приводы вращения ходовых винтов, устройства для закрепления и установки образцов, отличающаяся тем, что приводы вращения ходовых винтов, выполненные в виде планетарных передач, расположены на наружной плоскости основания, при этом ходовые винты установлены соосно с входными и редуцированными валами планетарных передач, а также корпусами передач, на колоннах машины выполнена резьба и установлены механизмы подъема неподвижной траверсы и подвижной траверсы с ходовыми винтами.2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что входные валы планетарных передач соединены гибкими связями с валом электродвигателя.