Стенд для статических испытаний композиционных многослойных материалов (Варианты) Российский патент 2020 года по МПК G01N3/08 

Описание патента на изобретение RU2725530C1

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для проведения статических испытаний композиционных многослойных материалов.

Аналогом модели является установка для испытания образцов на трехосное сжатие, содержащая силовую раму, установленную в ней для размещения образца рабочую камеру со штоком, узлы механического осевого и гидравлического бокового нагружений, и устройство обеспечения постоянного отношения боковой и осевой нагрузок. (Авторское свидетельство SU №1226131 опубл. 23.04.86, МПК G01N 3/10).

Недостатками аналога являются его конструктивные особенности, не предусматривающие механизмов измерения прогиба образца, а также невозможность воспроизведения строго вертикальной нагрузки ввиду рычажной системы нагружения.

Прототипом изобретения является стенд для статических испытаний виброизоляторов (Патент РФ на полезную модель №188124 опубликовано 29.03.2019, МПК G01N 3/08) содержащий раму, подвижную верхнюю опорную плиту и неподвижную нижнюю опорную плиту, устанавливаемую на регулируемые опоры, кронштейны крепления исследуемых виброизоляторов, крепящиеся к опорным плитам и зафиксированные соединителем. Для создания осевого усилия присутствует механизм вертикального нагружения с вертикальным нагружным винтом, а для бокового - механизм горизонтального нагружения, с горизонтальным нагружным винтом и кронштейном регулировки вертикального положения винта. Для измерения усилия, действующего на исследуемые виброизоляторы присутствует силоизмеритель в виде тензодатчика вертикального усилия и тензодатчика горизонтального усилия, а для измерения их деформации используется измеритель перемещения, состоящий из датчика вертикального и горизонтального прогиба, снабженного механизмом вертикальной и горизонтальной регулировки, а также поворотным механизмом. Для перемещения верхней подвижной опорной плиты по строго вертикальной траектории присутствует направляющий механизм, выполненный в виде направляющих стержней.

Недостатком прототипа является ограниченные функциональные возможности его конструкции не позволяющие проводить испытания образцов из композиционных многослойных материалов.

Задачей изобретения является создание конструкции стенда для статических испытаний образцов из композиционных многослойных материалов для исследования их механических и эксплуатационных свойств.

Техническим результатом является создание статических нагрузок сжимающего и растягивающего характера в вертикальном направлении для исследования механических и эксплуатационных свойств образцов из композиционных многослойных материалов.

Указанный технический результат по первому варианту достигается тем, что стенд для статических испытаний композиционных материалов содержит раму, верхнюю подвижную плиту закрепленную на механизме нагружения, нижнюю неподвижную плиту жестко закрепленную на раме, механизм вертикального нагружения выполнен в виде сопряжения "винт-гайка", направляющий механизм установлен на верхней подвижной плите и на раме через втулки, измеритель перемещения установлен в кронштейне, который закреплен на раме, тензометрический датчик установлен и жестко закреплен на нижней неподвижной плите, причем дополнительно содержит приспособление для установки образца из композиционного многослойного материала состоящее из двух частей, одна из которых закреплена на верхней подвижной плите, а вторая закреплена на тензометрическом датчике; механизм вертикального нагружения установлен на раме через втулку, а гайка закреплена в втулке фиксирующими болтами; тензометрический датчик закрепленный между нижней неподвижной плитой и приспособлением и подключен к аналого-цифровому преобразователю, который в свою очередь подключен к персональному компьютеру, установленного с возможностью обработки данных с аналого-цифрового преобразователя.

Указанный технический результат по второму варианту достигается тем, что стенд для статических испытаний композиционных материалов содержит раму, верхнюю подвижную плиту закрепленную на механизме нагружения, нижнюю неподвижную плиту жестко закрепленную на раме, механизм вертикального нагружения выполнен в виде сопряжения "винт-гайка", направляющий механизм установлен на верхней подвижной плите и на раме через втулки, измеритель перемещения установлен в кронштейне, который закреплен на раме, тензометрический датчик установлен и жестко закреплен на нижней неподвижной плите, причем дополнительно содержит приспособление для установки образца из композиционного многослойного материала состоящее из двух частей, одна из которых закреплена на верхней подвижной плите, а вторая закреплена на тензометрическом датчике; механизм вертикального нагружения установлен на раме через втулку, а гайка установлена в втулке, грузы установлены на винте механизма нагружения; тензометрический датчик закрепленный между нижней неподвижной плитой и приспособлением и подключен к аналого-цифровому преобразователю, который в свою очередь подключен к персональному компьютеру, установленного с возможностью обработки данных с аналого-цифрового преобразователя.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

на фиг. 1 показана схема стенда по первому варианту статических испытаний;

на фиг. 2 показана схема стенда по второму варианту статических испытаний.

По первому варианту стенд для статических испытаний композиционных материалов содержит раму 1, верхнюю подвижную плиту 2 закрепленную на механизме вертикального нагружения 4, нижнюю неподвижную плиту 3 жестко закрепленную на раме 1, механизм вертикального нагружения 4 выполнен в виде сопряжения "винта-гайка" 5-6, и установлен на раме 1 через втулку 7, а гайка 6 закреплена в втулке 7 фиксирующими болтами 8, направляющий механизм 9 установлен на верхней подвижной плите 2 и на раме через втулки 10, измеритель перемещения 11 установлен в кронштейне 12, который закреплен на раме 1, приспособление 13 для установки образца из композиционного многослойного материала 14 состоящее из двух частей, одна из которых закреплена на верхней подвижной плите 2, а вторая закреплена на тензометрическом датчике 15; тензометрический датчик 15 закрепленный между нижней неподвижной плитой 3 и приспособлением 13 и подключен к аналого-цифровому преобразователю 16, который в свою очередь подключен к персональному компьютеру 17, установленного с возможностью обработки данных с аналого-цифрового преобразователя 16.

По второму варианту стенд для статических испытаний композиционных материалов содержит раму 1, верхнюю подвижную плиту 2 закрепленную на механизме вертикального нагружения 4, нижнюю неподвижную плиту 3 жестко закрепленную на раме 1, механизм вертикального нагружения 4 выполнен в виде сопряжения "винта-гайка" 5-6, и установлен на раме 1 через втулку 7, а гайка 6 установлена в втулке 7 и грузов 8 установленных на винт 5 механизма вертикального нагружения 4; направляющий механизм 9 установлен на верхней подвижной плите 2 и на раме через втулки 10, измеритель перемещения 11 установлен в кронштейне 12, который закреплен на раме 1, приспособление 13 для установки образца из композиционного многослойного материала 14 состоящее из двух частей, одна из которых закреплена на верхней подвижной плите 2, а вторая закреплена на тензометрическом датчике 15; тензометрический датчик 15 закрепленный между нижней неподвижной плитой 3 и приспособлением 13 и подключен к аналого-цифровому преобразователю 16, который в свою очередь подключен к персональному компьютеру 17, установленного с возможностью обработки данных с аналого-цифрового преобразователя 16.

Работает стенд по первому варианту следующим образом. Между верхней подвижной плитой 2 и неподвижной нижней плитой 3 в приспособление 13 устанавливается и закрепляется образец из композиционного материала 14. При вращении винта 5 верхняя подвижная плита 2 перемещается строго в вертикальной направлении благодаря направляющему механизму 9, при этом механизм вертикального нагружения 4 позволяет создавать статическое усилие сжимающего или растягивающего характера действующие на образец 14, в зависимости от того в какую сторону вращается винт 5 механизма 4, при этом происходит сжатие или растяжение образца 14, которое фиксируется измерителем перемещения 11, а усилие действующее на образец 14 регистрируется тензометрическим датчиком 15 в виде сигнала, который передается в аналого-цифровой преобразователь 16, затем полученные данные передаются в персональный компьютер 17 для обработки.

Работает стенд по второму варианту следующим образом. Между верхней подвижной плитой 2 и неподвижной нижней плитой 3 в приспособление 13 устанавливается и закрепляется образец из композиционного материала 14. При установке грузов 8 на винт 5 механизм вертикального нагружения 4 перемещается строго в вертикальном направлении благодаря направляющему механизму 9, при этом создается статическое усилие, которое сжимает образец 14, величина сжатия фиксируется измерителем перемещения 11, а усилие действующее на образец 14 регистрируется тензометрическим датчиком 15 в виде сигнала, который передается в аналого-цифровой преобразователь 16, затем полученные данные передаются в персональный компьютер 17 для обработки.

Похожие патенты RU2725530C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ И НЕУПРУГОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНОЙ ШИНЫ И СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ШИН 2008
  • Мазур Владимир Викторович
RU2382346C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕМПФИРУЮЩИХ СВОЙСТВ ЭЛЕМЕНТОВ ТРАНСМИССИИ И СТЕНД ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2017
  • Стручков Алексей Валентинович
  • Климов Анатолий Александрович
  • Ереско Сергей Павлович
  • Ереско Татьяна Трофимовна
RU2659762C1
Стенд для динамических испытаний пневматической шины 1990
  • Русадзе Тамаз Платонович
  • Туриашвили Мераб Иосифович
  • Кбилашвили Давид Гурамович
  • Каркашадзе Олег Давидович
  • Жоржолиани Заза Годердзиевич
  • Русадзе Паата Тамазович
SU1795336A1
Стенд для определения параметров устойчивости колесных машин 1988
  • Игнатченко Иван Федорович
SU1684610A1
СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЗАЩИТНОГО УСТРОЙСТВА СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ 2007
  • Чернышков Александр Владимирович
RU2353860C1
СТЕНД ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ПРОЦЕССА СВИВКИ КАНАТА 2006
  • Хальфин Марат Нурмухамедович
  • Короткий Анатолий Аркадьевич
  • Коваленко Олег Александрович
RU2327102C2
ШИННО-РЕЛЬСОВЫЙ СТЕНД ДЛЯ СТАТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ 2019
  • Екимов Алексей Валерьевич
RU2730737C1
ВЗВЕШИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО НА ТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ 1993
  • Салдаев Александр Макаревич
RU2091723C1
Стенд для испытания пневматических шин и упругих элементов подвесок транспортных средств 2021
  • Рябов Игорь Михайлович
  • Поздеев Алексей Владимирович
  • Новиков Вячеслав Владимирович
  • Чернышов Константин Владимирович
  • Чумаков Дмитрий Андреевич
RU2765195C1
Стенд для исследования портальных рам 1983
  • Кагадий Станислав Васильевич
  • Ильин Ростислав Филиппович
  • Крамарчук Анатолий Васильевич
  • Чумак Гавриил Андреевич
  • Тунин Вениамин Владимирович
SU1120201A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 725 530 C1

Реферат патента 2020 года Стенд для статических испытаний композиционных многослойных материалов (Варианты)

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для статических испытаний композиционных многослойных материалов. По первому варианту стенд содержит раму, верхнюю подвижную плиту, закрепленную на механизме нагружения, нижнюю неподвижную плиту, жестко закрепленную на раме, механизм вертикального нагружения, выполненный в виде сопряжения "винт-гайка", направляющий механизм, установленный на верхней подвижной плите и на раме через втулки, измеритель перемещения, установленный в кронштейне, который закреплен на раме, тензометрический датчик, установленный и жестко закрепленный на нижней неподвижной плите, приспособление для установки образца из композиционного многослойного материала, состоящее из двух частей, одна из которых закреплена на верхней подвижной плите, а вторая закреплена на тензометрическом датчике, причем механизм вертикального нагружения установлен на раме через втулку, а гайка закреплена во втулке фиксирующими болтами, причем тензометрический датчик, закрепленный между нижней неподвижной плитой и приспособлением, подключен к аналого-цифровому преобразователю, который в свою очередь подключен к персональному компьютеру, установленному с возможностью обработки данных с аналого-цифрового преобразователя. По второму варианту стенд содержит раму, верхнюю подвижную плиту, закрепленную на механизме нагружения, нижнюю неподвижную плиту, жестко закрепленную на раме, механизм вертикального нагружения, выполненный в виде сопряжения "винт-гайка", направляющий механизм, установленный на верхней подвижной плите и на раме через втулки, измеритель перемещения, установленный в кронштейне, который закреплен на раме, тензометрический датчик, установленный и жестко закрепленный на нижней неподвижной плите, приспособление для установки образца из композиционного многослойного материала, состоящее из двух частей, одна из которых закреплена на верхней подвижной плите, а вторая закреплена на тензометрическом датчике, причем механизм вертикального нагружения установлен на раме через втулку, а гайка установлена во втулке, грузы установлены на винте механизма нагружения, причем тензометрический датчик, закрепленный между нижней неподвижной плитой и приспособлением, подключен к аналого-цифровому преобразователю, который в свою очередь подключен к персональному компьютеру, установленному с возможностью обработки данных с аналого-цифрового преобразователя. Технический результат: создание статических нагрузок сжимающего и растягивающего характера в вертикальном направлении для исследования механических и эксплуатационных свойств образцов из композиционных многослойных материалов. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 725 530 C1

1. Стенд для статических испытаний композиционных материалов, содержащий раму, верхнюю подвижную плиту, закрепленную на механизме нагружения, нижнюю неподвижную плиту, жестко закрепленную на раме, механизм вертикального нагружения выполнен в виде сопряжения "винт-гайка", направляющий механизм установлен на верхней подвижной плите и на раме через втулки, измеритель перемещения установлен в кронштейне, который закреплен на раме, тензометрический датчик установлен и жестко закреплен на нижней неподвижной плите, отличающийся тем, что дополнительно содержит приспособление для установки образца из композиционного многослойного материала, состоящее из двух частей, одна из которых закреплена на верхней подвижной плите, а вторая закреплена на тензометрическом датчике; механизм вертикального нагружения установлен на раме через втулку, а гайка закреплена во втулке фиксирующими болтами; тензометрический датчик, закрепленный между нижней неподвижной плитой и приспособлением, подключен к аналого-цифровому преобразователю, который в свою очередь подключен к персональному компьютеру, установленному с возможностью обработки данных с аналого-цифрового преобразователя.

2. Стенд для статических испытаний композиционных материалов, содержащий раму, верхнюю подвижную плиту, закрепленную на механизме нагружения, нижнюю неподвижную плиту, жестко закрепленную на раме, механизм вертикального нагружения выполнен в виде сопряжения "винт-гайка", направляющий механизм установлен на верхней подвижной плите и на раме через втулки, измеритель перемещения установлен в кронштейне, который закреплен на раме, тензометрический датчик установлен и жестко закреплен на нижней неподвижной плите, отличающийся тем, что дополнительно содержит приспособление для установки образца из композиционного многослойного материала, состоящее из двух частей, одна из которых закреплена на верхней подвижной плите, а вторая закреплена на тензометрическом датчике; механизм вертикального нагружения установлен на раме через втулку, а гайка установлена во втулке, грузы установлены на винте механизма нагружения; тензометрический датчик закреплен между нижней неподвижной плитой и приспособлением и подключен к аналого-цифровому преобразователю, который в свою очередь подключен к персональному компьютеру, установленному с возможностью обработки данных с аналого-цифрового преобразователя.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2725530C1

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРИБУГИЛФОСФАТОВ 0
SU188124A1
Способ испытания образцов ребристых панелей на сжатие 1986
  • Колодяжный Анатолий Павлович
  • Добровольский Виктор Николаевич
SU1401333A1
Способ крепления стержней в литейных формах 1948
  • Ксенофонтов Б.М.
SU77436A1
CN 106706433 A, 24.05.2017.

RU 2 725 530 C1

Авторы

Сиротин Павел Владимирович

Исмаилов Маркиз Азизович

Даты

2020-07-02Публикация

2019-10-14Подача