УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ НА КОНСОЛЬНЫЙ ИЗГИБ, КРУЧЕНИЕ, РАСТЯЖЕНИЕ, СЖАТИЕ И СЛОЖНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ Российский патент 2015 года по МПК G01N3/08 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания образцов материалов на консольный изгиб, кручение, растяжение, сжатие, а также на сложное сопротивление, и может быть применено в учебной лаборатории.

Наиболее близкой по технической сущности является установка для испытания образцов материалов при сложном напряженном состоянии (свидетельство на полезную модель, № 1538, M.Кл. 6 G01N 3/08, 1996 г., бюл. №1), содержащая основание, закрепленный на нем пассивный захват с испытуемым образцом, вал с активным захватом образца, закрепленный на валу помощью шпонки шкив с грузом и тягой и рычаг с прикрепленными двумя тягами.

Недостатком этой установки является то, что она не обеспечивает испытаний образца на консольный изгиб; внецентренное сжатие; внецентренное растяжение; изгиб с кручением; изгиб с растяжением; изгиб с сжатием; изгиб с внецентренным растяжением; изгиб с внецентренным сжатием; изгиб с кручением и растяжением; изгиб с кручением и сжатием; изгиб с кручением и внецентренным растяжением; изгиб с кручением и внецентренным сжатием; кручение с внецентренным растяжением; кручение с внецентренным сжатием.

Задача изобретения - расширение функциональных возможностей путем испытания образцов материалов не только на кручение, растяжение, сжатие, совместное кручение с растяжением и совместное кручение с сжатием, но и на консольный изгиб; внецентренное сжатие; внецентренное растяжение; изгиб с кручением; изгиб с растяжением; изгиб с сжатием; изгиб с внецентренным растяжением; изгиб с внецентренным сжатием; изгиб с кручением и растяжением; изгиб с кручением и сжатием; изгиб с кручением и внецентренным растяжением; изгиб с кручением и внецентренным сжатием; кручение с внецентренным растяжением; кручение с внецентренным сжатием.

Для решения этой задачи в устройстве для испытания образцов материалов на консольный изгиб, кручение, на растяжение, сжатие и сложное сопротивление, содержащем основание, закрепленный на нем пассивный захват с испытуемым образцом, вал с активным захватом образца, закрепленный на валу с помощью шпонки шкив с грузом и тягой и рычаг с прикрепленными двумя тягами, дополнительно установлены на валу радиальный шариковый однорядный подшипник, обхватываемый кольцом, грузы, прикрепленные к кольцу, второй груз, прикрепленный к шкиву, прикрепленный к валу круг с вырезом вдоль диаметра как единое целое с валом и прикрепленный к кругу груз, а рычаг имеет две продольные прорези и обе тяги, прикрепленные к его одному концу с разных сторон, стержень с двумя гайками, соединяющий круг с рычагом, болт, соединяющий стержень с гайкой, и винты, соединяющие гайку с рычагом. Технический результат: более широкий диапазон исследования прочности образцов материалов, а именно испытание образцов материалов не только на кручение, растяжение, сжатие, на совместное кручение с сжатием, на совместное кручение с растяжением, но и на консольный изгиб и сложное сопротивление.

Изобретение иллюстрируется чертежом.

Устройство для испытания образцов материалов на консольный изгиб, кручение, растяжение, сжатие и сложное сопротивление содержит: основание 1, на котором закреплен пассивный захват 2 образца 3. Активный захват 4 закреплен на одном конце вала 5. На этом валу установлен радиальный шариковый однорядный подшипник 6, обхватываемый кольцом 7. К этому кольцу прикреплен сменный груз 8 и второй сменный груз 9, который соединен через блок 10 гибкой тягой 11 с кольцом 7. На валу 5 также соединен с помощью шпонки 12 шкив 13 с канавками на ободе. Гибкие тяги 14 и 15 соединены одними концами со шкивом 13, а другими со сменными грузами 16 и 17, при этом тяга 15 охватывает блок 18. На другом конце вала 5 имеется круг 19 с вырезом 20 вдоль диаметра как единое целое с валом. К кругу 19 через блок 21 гибкой тягой 22 присоединены сменные грузы 23. В вырезе 20 располагается сегментная головка 24 стержня 25. На этом стержне имеется резьба для поступательного перемещения гаек 26 и 27. Кроме этого через отверстие в стержне проходит болт 28, который ввинчивается в гайку 29. Эта гайка крепится к рычагу 30 четырьмя винтами 31. В рычаге 30 имеются прорези 32, по которым может перемещаться стержень 25. К рычагу 30 присоединены через тяги 33 и 34 и блоки 35 и 36 соответственно сгонные грузы 37 и 38.

Устройство работает следующим образом.

Вал 5 устанавливают в горизонтальное положение. Для этого на валу 5 оставляют только подшипник 6 с кольцом 7 без груза 8 и шкив 13 без грузов 16 и 17. Подбором грузов 9 и 23 устанавливают вал 5 в горизонтальное положение.

Для испытания образца 3 на изгиб устанавливают его в пассивный захват 2 и активный 4. Прилаживая грузы 8, создают консольное нагружение образца 3 на изгиб.

Снимая грузы 8 и прилаживая грузы 16 и 17, через тяги 14 и 15 и шкив 13 подвергают образец 3 кручению.

Для испытания образца 3 на растяжение и сжатие снимают грузы 8, 16 и 17. В свободном состоянии на стержень 25 навинчивают гайки 26 и 27. Затем через этот стержень пропускают болт 28 и на него навинчивают гайку 29. После чего стержень 25 пропускают по прорезям 32 и 20 в положение, показанное на чертеже, и стопорят гайку 29 винтами 31 с верхней частью рычага 30. Гайками 26 и 27 жестко соединяют стержень 25 с рычагом 30.

Затем устанавливают грузы 37, которые через тягу 33, рычаг 30, головку 24 стержня 25, вал 5 и активный захват 4, вызывают растяжение образца 3.

После чего снимают грузы 37 и прилаживают грузы 38, которые через тягу 34, рычаг 30, головку 24 стержня 25, вал 5 и активный захват 4 вызывают сжатие образца 3. После опыта снимают грузы 38.

Для внецентренного нагружения образца 3 расслабляют гайки 26 и 27 и, вращая болт 28 в том или ином направлении, поднимают или опускают стержень 25 вверх или вниз (по чертежу) на определенную величину. Затем закрепляют положение стержня 25 гайками 26 и 27 по отношению к рычагу 30.

После этого устанавливают грузы 37, которые последовательно, как и при растяжении образца 3, вызывают внецентренное растяжение образца 3.

Снимают грузы 37 и прилаживают грузы 38, которые последовательно, как и при сжатии образца 3, вызывают внецентренное сжатие образца 3. Затем снимают грузы 38.

Прилаживая грузы 8, 16 и 17, 37, 38 в различных комбинациях и размещая стержень 25, как показано на чертеже, а также смещая этот стержень 25 вверх или вниз (по чертежу) перпендикулярно продольной оси рычага 30, получают следующие виды сложного сопротивления образца 3: изгиб с кручением; изгиб с растяжением; изгиб с сжатием; изгиб с внецентренным растяжением; изгиб с внецентренным сжатием; изгиб с кручением и растяжением; изгиб с кручением и сжатием; изгиб с кручением и внецентренным растяжением; изгиб с кручением и внецентренным сжатием; кручение с растяжением; кручение с сжатием; кручение с внецентренным растяжением; кручение с внецентренным сжатием.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания образцов материалов на консольный изгиб, кручение, растяжение, сжатие, а также на сложное сопротивление и может быть применено в учебной лаборатории. Устройство содержит основание, закрепленный на нем пассивный захват с испытуемым образцом, вал с активным захватом образца, закрепленный на валу с помощью шпонки шкив с грузом и тягой и рычаг с прикрепленными двумя тягами. На валу установлены радиальный шариковый однорядный подшипник, обхватываемый кольцом, грузы, прикрепленные к кольцу, второй груз, прикрепленный к шкиву, прикрепленный к валу круг с вырезом вдоль диаметра как единое целое с валом и прикрепленный к кругу груз. Рычаг имеет две продольные прорези и обе тяги, прикрепленные к его одному концу с разных сторон, стержень с двумя гайками, соединяющий круг с рычагом, болт, соединяющий стержень с гайкой, и винты, соединяющие эту гайку с рычагом. Пять грузов прикреплены через тяги и блоки. Технический результат: более широкий диапазон исследования прочности образцов материалов, а именно испытание образцов материалов не только на кручение, растяжение, сжатие, на совместное кручение с сжатием, на совместное кручение с растяжением, но и на консольный изгиб и сложное сопротивление. 1 ил.

Устройство для испытания образцов материалов на консольный изгиб, кручение, растяжение, сжатие и сложное сопротивление, содержащее основание, закрепленный на нем пассивный захват с испытуемым образцом, вал с активным захватом образца, закрепленный на валу с помощью шпонки шкив с грузом и тягой и рычаг с прикрепленными двумя тягами, отличающееся тем, что установлены на валу радиальный шариковый однорядный подшипник, обхватываемый кольцом, грузы, прикрепленные к кольцу, второй груз, прикрепленный к шкиву, прикрепленный к валу круг с вырезом вдоль диаметра как единое целое с валом и прикрепленный к кругу груз, а рычаг имеет две продольные прорези и обе тяги, прикрепленные к его одному концу с разных сторон, стержень с двумя гайками, соединяющий круг с рычагом, болт, соединяющий стержень с гайкой, и винты, соединяющие эту гайку с рычагом, а пять грузов прикреплены через тяги и блоки.