РАЗРЫВНАЯ МАШИНА Российский патент 2007 года по МПК G01N3/00 

Описание патента на изобретение RU2304274C1

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для исследования деформаций, механизма зарождения и развития трещин на стандартных образцах с резьбовой головкой, изготовленных из структурно неоднородных и композиционных материалов.

Известно устройство для исследования образцов в процессе их нагружения, включающее станину, подвижный и неподвижный захваты для образца, нагружающее устройство и микроскоп (Лозинский М.Г. Тепловая микроскопия материалов. М.: Металлургия, 1976 г. С.164-165. Экспериментальные установки типа ИМАШ). Указанное устройство позволяет производить нагружение образцов, наблюдение за их поверхностью и измерение под нагрузкой.

Недостатками устройства являются сложность конструкции, невозможность использования стандартных оптических приборов, исключение в процессе нагружения возможности исследовать поверхность по всему периметру.

Известно устройство для исследования образцов в процессе их нагружения, включающее корпус, подвижный и неподвижный захваты для образца, нагружающее устройство и микроскоп, установленный на корпусе (А.с. RU 2238537, кл. G01N 3/08, 2002 г.). Недостатком устройства является сложность конструкции, необходимость в испытательной машине, так как устройство практически является приставкой к ней, отсутствие возможности исследования поверхности образца по всему периметру в нагруженном состоянии.

Известна установка для испытания материалов на растяжение, содержащая станину, активный и пассивный захваты для концов образца и механизм нагружения (А.с. RU 2091743, кл. G01N 3/08, 1993 г.). Недостатком установки является сложность нагружающего устройства, большие габариты, отсутствие возможности исследовать поверхность образца с помощью оптических приборов по всему периметру поверхности образца.

Известно устройство для испытания образцов на растяжение, содержащее станину в виде рамы, соосные активный и пассивный захваты, приспособление для измерения усилия и нагружающее приспособление (А.с. SU 1427219, кл. G01N 3/08, 1986 г.). Недостатком установки является сложность конструкции и нагружающего устройства, невозможность исследования поверхности образца под нагрузкой с помощью оптических приборов.

Наиболее близкой является разрывная машина, содержащая станину с подвижным и неподвижным захватами для образца, нагружающим устройством и силоизмерителем, станина выполнена в виде упругого кольца, исполняющего роль упругого элемента нагружающего устройства и силоизмерителя (А.с. SU 198020, кл. 42к, 34/01, опубл. 09.06.1967. Бюл. №13).

Причинами, препятствующими достижению заданного технического результата, являются сложность конструкции и невозможность наблюдения с помощью стандартной оптической аппаратуры поверхности по всему периметру исследуемого образца под нагрузкой.

Задачей предлагаемого технического решения является создание простой конструкции для исследований, обеспечивающей возможность наблюдения и измерений на деформируемой поверхности под нагрузкой по всему периметру образца с помощью стандартной оптической аппаратуры.

Техническим результатом, достигаемым при использовании предлагаемой испытательной машины, является упрощение конструкции и расширение возможностей визуально с помощью оптических приборов измерять и наблюдать деформационные процессы и разрушение по структуре сплава структурно неоднородных и композиционных материалов по всему периметру деформируемой поверхности образца под нагрузкой, т.к. ввиду компактности, конструктивных особенностей испытательная машина может устанавливаться на предметный столик стандартных оптических приборов.

Поставленный технический результат достигается тем, что в разрывной машине, содержащей станину, являющуюся упругим элементом нагружающего устройства, активный и пассивный захваты образца с резьбовыми головками, активный захват выполнен в виде шестигранной втулки с резьбой и шестигранной опоры, имеющей со стороны втулки буртик, образующий гнездо для втулки, а с противоположной стороны - выпуклую сферическую поверхность, опирающуюся на ответную сферическую поверхность станины, причем по высоте опоры в радиальном направлении выполнен U-образный паз для размещения образца с резьбовыми головками, одна из которых имеет лыски, входящие в паз опоры и исключающие ее поворот относительно образца.

Причем станина разрывной машины выполнена в виде прямоугольной плоской полой рамы с оппозитно расположенными отверстиями для образца, с наружных сторон которых выполнены сферические вогнутые поверхности.

При этом пассивный захват выполнен в виде шестигранной втулки с резьбовым отверстием и со сферической выпуклой опорной поверхностью.

Исполнение активного захвата в виде двух элементов - шестигранной втулки с резьбой и шестигранной опоры, а также лысок на резьбовой головке образца позволило реализовать простую и компактную конструкцию нагружения образца путем поворота шестигранной втулки относительно шестигранной опоры, в паз которой входят лыски головки образца, исключающие его поворот относительно опоры. Буртик в верхней части опоры образует гнездо для втулки, обеспечивая соосность втулки и опоры. Выпуклые сферические поверхности на опоре и пассивном захвате, взаимодействуя с вогнутыми сферическими поверхностями рамы, обеспечивают самоустановку образца при растяжении, а также возможность поворота его относительно продольной оси. Станина в виде прямоугольной полой плоской рамы позволяет устанавливать разрывную машину на предметный столик оптических приборов, измерять и исследовать поверхность образца, а возможность поворота образца вокруг продольной оси - исследовать поверхность по всему периметру.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид разрывной машины; на фиг.2 - сечение А-А фиг.1.

Разрывная машина содержит станину, являющуюся упругим элементом нагружающего устройства и выполненную в виде прямоугольной полой плоской рамы 1 с двумя оппозитно расположенными отверстиями 2 для образца 3 с резьбовыми головками. С наружных сторон отверстий 2 выполнены сферические вогнутые опорные поверхности 4. Пассивный захват 5 выполнен в виде шестигранной втулки с резьбовым отверстием под головку образца 3 и с выпуклой сферической опорной поверхностью 6. Активный захват выполнен в виде шестигранной втулки 7 и шестигранной опоры 8. Втулка 7 имеет резьбу под головку образца 3 и опирается на шестигранную опору 8. Опора 8 со стороны втулки 6 имеет буртик 9, образующий гнездо для втулки 7, а с противоположной стороны опора 8 имеет выпуклую сферическую поверхность 10, взаимодействующую с ответной сферической поверхностью 4 рамы 1. По высоте опоры 8 в радиальном направлении выполнен U-образный паз 11 для размещения по оси симметрии машины образца 3, на головке которого выполнены лыски 12, входящие в паз 11 опоры 8 и исключающие поворот ее относительно образца 3.

Устройство работает следующим образом. Образец 3 с резьбовыми головками и образованными на одной из них симметрично расположенными лысками 12 под размер U-образного паза 11 в опоре 8 устанавливается в раму 1. С этой целью на вторую головку образца накручивается пассивный захват 5. Образец устанавливается в отверстия 2 рамы 1, наживляется втулка 7, устанавливается опора 8. Поворотом втулки 7 относительно опоры 8 выбирается зазор и осуществляется нагружение до заданного усилия. Усилие контролируется с помощью тензорезисторов 13, наклеенных на раму 1, и цифрового измерителя деформаций ИДЦ-1М. В нагруженном состоянии разрывная машина устанавливается на столик микроскопа, например ПМТ-3, и производятся необходимые измерения или наблюдения. Для исследования боковых фрагментов поверхности образца с помощью микроскопа образец поворачивают на необходимый угол относительно продольной оси воздействием на опору 7 и пассивный захват 5.

Таким образом, предлагаемые отличия по сравнению с прототипом обеспечивают достижение нового технического эффекта - упрощение конструкции, расширение возможностей визуально с помощью оптических приборов измерять и наблюдать деформационные процессы и разрушение в концентраторах и по структуре сплава структурно неоднородных и композиционных материалов по всему периметру деформируемой поверхности образца под нагрузкой.

Похожие патенты RU2304274C1

название год авторы номер документа
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОХЛАЖДЕННЫХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ 2018
  • Стефанова Екатерина Борисовна
  • Черунова Ирина Викторовна
  • Стенькина Мария Петровна
  • Черунов Павел Владимирович
  • Коринтели Анна Михайловна
RU2694111C1
Разрывная машина и способ её работы 2023
  • Колесников Павел Александрович
  • Сиппель Феликс Александрович
RU2810652C1
УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ДЛИТЕЛЬНУЮ ПРОЧНОСТЬ 1995
  • Алексеев К.П.
  • Терегулов И.Г.
  • Каюмов Р.А.
  • Закиров Р.Н.
  • Сафиуллин Д.Х.
  • Низамеев В.Г.
RU2104514C1
УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ КОМПАКТНЫХ ОБРАЗЦОВ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ ИЗГИБЕ С КРУЧЕНИЕМ 2010
  • Починков Роман Адольфович
  • Чура Михаил Николаевич
RU2437075C1
СИСТЕМА СОЕДИНЕНИЯ ПРОФИЛЕЙ 2006
  • Баер Вальтер
RU2398139C2
Стенд для усталостных испытаний 1985
  • Удовикин Александр Юрьевич
  • Добрынько Андрей Валерьевич
  • Сызранцев Владимир Николаевич
  • Розенберг Александр Юрьевич
SU1317317A1
Многообразцовое приспособление к разрывным машинам 1974
  • Глаголев Владислав Валерьянович
  • Федорова Валентина Николаевна
SU515967A1
Способ и устройство для управления термосиловой обработкой 2021
  • Расторгуев Дмитрий Александрович
  • Семенов Кирилл Олегович
RU2768412C1
Машина для исследования сложного напряженного состояния трубчатых образцов материалов 1958
  • Богатырев И.С.
  • Ильюшин А.А.
  • Ким В.П.
  • Малышев Л.Б.
  • Меклер Г.Г.
  • Никитин В.И.
  • Панферов В.М.
  • Петров С.М.
  • Поярков В.Н.
  • Туманов А.И.
  • Ширенин Ю.А.
  • Шолухов В.Г.
SU121586A1
УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ОСЕВОМ НАГРУЖЕНИИ 1991
  • Власов В.П.
RU2006818C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 304 274 C1

Реферат патента 2007 года РАЗРЫВНАЯ МАШИНА

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для исследования деформаций, механизма зарождения и развития трещин на стандартных образцах с резьбовой головкой, изготовленных из структурно неоднородных и композиционных материалов. Разрывная машина содержит станину, являющуюся упругим элементом нагружающего устройства, активный и пассивный захваты образца с резьбовыми головками, активный захват выполнен в виде шестигранной втулки с резьбой и шестигранной опоры, имеющей со стороны втулки буртик, образующий гнездо для втулки, а с противоположной стороны - выпуклую сферическую поверхность, опирающуюся на ответную сферическую поверхность станины, причем по высоте опоры в радиальном направлении выполнен U-образный паз для размещения образца с резьбовыми головками, одна из которых имеет лыски, входящие в паз опоры и исключающие ее поворот относительно образца. Станина разрывной машины выполнена в виде прямоугольной плоской полой рамы с оппозитно расположенными отверстиями для образца, с наружных сторон которых выполнены сферические вогнутые поверхности. Пассивный захват изготовлен в виде шестигранной втулки с резьбовым отверстием и с выпуклой сферической опорной поверхностью. Техническим результатом является упрощение конструкции и расширение возможностей визуально с помощью оптических приборов измерять и наблюдать деформационные процессы и разрушение по структуре сплава структурно неоднородных и композиционных материалов по всему периметру деформируемой поверхности образца под нагрузкой. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 304 274 C1

1. Разрывная машина, содержащая станину, являющуюся упругим элементом нагружающего устройства, активный и пассивный захваты образца, отличающаяся тем, что активный захват выполнен в виде шестигранной втулки с резьбой и шестигранной опоры, имеющей со стороны втулки буртик, образующий гнездо для втулки, а с противоположной стороны выпуклую сферическую поверхность, опирающуюся на ответную сферическую поверхность станины, причем по высоте опоры в радиальном направлении выполнен U-образный паз для размещения образца с резьбовыми головками, одна из которых имеет лыски, входящие в паз опоры и исключающие ее поворот относительно образца.2. Разрывная машина по п.1, отличающаяся тем, что станина выполнена в виде плоской прямоугольной полой рамы с оппозитно расположенными отверстиями для образца, с наружных сторон которых выполнены сферические вогнутые поверхности.3. Разрывная машина по п.1, отличающаяся тем, что пассивный захват выполнен в виде шестигранной втулки с резьбовым отверстием и с выпуклой сферической опорной поверхностью.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2007 года RU2304274C1

УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ 1993
  • Чирков А.Н.
  • Кушнаренко В.М.
  • Чирков Ю.А.
  • Огорелкова Н.И.
  • Узяков Р.Н.
RU2091743C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБРАЗЦОВ В ПРОЦЕССЕ ИХ НАГРУЖЕНИЯ 2002
  • Кукса Л.В.
  • Спирин М.В.
  • Хрысев В.М.
RU2238537C2
РАЗРЫВНАЯ МАШИНА 0
SU198020A1
Устройство для испытания образца на растяжение 1986
  • Смелянский Валентин Александрович
  • Бортовой Вадим Васильевич
  • Давиденко Александр Петрович
  • Никитский Владимир Петрович
  • Бержатый Владимир Иванович
  • Марков Александр Викторович
SU1427219A1
Разрывная машина для испытания материалов 1981
  • Белокуров Борис Александрович
  • Гамазин Алексей Федорович
  • Кузнецов Юрий Николаевич
SU954848A1
Устройство для испытания резьбовых стержней на растяжение с перекосом 1984
  • Алпаидзе Захарий Георгиевич
  • Андрюшин Виктор Алексеевич
  • Крылов Александр Георгиевич
  • Малютин Иван Сергеевич
  • Недбай Аркадий Яковлевич
SU1226124A1
УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ДЛИТЕЛЬНУЮ ПРОЧНОСТЬ 1997
  • Чирков А.Н.
  • Чирков Ю.А.
  • Ромашов Р.В.
  • Горелов С.Н.
RU2141636C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТРУБЧАТЫХ ОБРАЗЦОВ НА ПРОЧНОСТЬ 1996
  • Тильш А.Л.
  • Алексеев К.П.
RU2113702C1
Уплотняющее устройство 1989
  • Мигляченко Василий Петрович
SU1696643A1
DE 19845732, 20.04.2000.

RU 2 304 274 C1

Авторы

Водопьянов Валентин Иванович

Кондратьев Олег Викторович

Горунов Андрей Игоревич

Гаманюк Сергей Борисович

Даты

2007-08-10Публикация

2006-02-22Подача