Устройство для испытаний металлов методом среза резьбы Советский патент 1984 года по МПК G01N3/24 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть исполь зовано для определения прочности металлов методом среза резьбы. Известно устройство для испытани металлов методом среза резьбы, соде жащее силовой и нагружающий винты, призму и стопорящую ее гайку, распо ложенные на конце нагружающего винт приспособление для передачи нагрузк от силового винта к нагружающему, выполненное в виде рычага, силоизмерительное приспособление в виде коромысла и индикатор, который связан с коромыслом СП. Недостатками этого устройства являются низкая точность испытаний так как линия действия силы, приложенной к нагружающему винту, не сов падает с его осью, сложность эксплу атации, связанная с необходимостью источника электрической энергии, и значительный вес устройства. Цель изобретения - повышение точ ности испытаний, упрощение эксплуат ции и снижение веса устройства.. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для испытаний мета лов методом среза резьбы, содержащем силовой и нагружающий винты, призму и стопорящую ее гайку, распо ложенные на конце нагружающего винт приспособление для передачи нагрузк от силового винта к нагружающему, силоизмерительное приспособление и индикатор, приспособление для передачи нагрузки выполнено в виде двух расположенных в параллельных плоскостях ромбовидных шарнирных четырехзвенников с соосным располож нием соответствующих шарниров, в одной из диагональных плоскостей которых расположен силовой винт, и упорных перемычек для передачи нагрузки от силового винта к четырехзвенникам, устройство снабжено опорным роликом, предназначенным для размещения на поверхности испытуемого металла и установленным соосно соответствующей паре шарниров расположенных в другой диагонально плоскости четырехзвенников, а нагружающий винт расположен в этой диагональной плоскости и проходит через отверстия, которые выполнены в опорном ролике, силовом винте и призме. Кроме того, силоизмерительное приспособление выполнено в виде 52 скобы, ветви которой имеют разную жесткость, скоба соединена с парой соответствующих шарниров четырехзвенников, расположенных в одной диагональной плоскости с нагружающим винтом, более жесткая ветвь имеет отверстие для прохождения штока индикатора с возможностью его упора в менее жесткую ветвь, которая имеет поперечный паз для размещения призмы. Устройство может быть снабжено возвратными, пружинами, связанными с опорным роликом и менее жесткой ветвью скобы, а упорные перемычки имеют углубления для прохода пружин. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг.З разрез Б-Б .на фиг. I; на фиг. 4 кинематическая схема устройства; на фиг. 5 - рабочая резьбовая часть нагружающего винта; на фиг. 6 скоба; на фиг. 7 - вид В на фиг.6; на фиг. 8 - соединение нагружающего винта и скобы. Устройство содержит силовой I и нагружающий 2 винты, призму 3 и стопорящую ее гайку 4, расположенные на конце нагружающего винта 2, приспособление для передачи нагрузки от силового винта 1 к нагружающему 2, которое выполнено в виде двух расположенных в параллельных плоскостях ромбовидных шарнирных четырехзвенников 5 и 6 с соосным расположением соответствующих шарниров 7-10, в одной из диагональных плоскостей которых расположен силовой винт 1, и упорных перемычек 11 для передачи нагрузки от силового винта 1 к четырехзвенникам 5 и 6. Устройство содержит опорный ролик 12, предназначенный для размещения на поверхности испытуемого металла 13 и установленный соосно паре шарниров 7, расположенных в другой диагональной плоскости, а нагружающий винт 2 проходит через отверстия 14 и 15 в силовом винте 1 и опорном ролике 12 и взаимодействует с металлом 13 своей рабочей резьбовой частью. Силоизмерительное приспособление выполнено в виде скобы 16, ветви 17 и 18 которой имеют разную жесткость. Скоба соединена с парой соответствующих шарниров 8 четырехзвенников 5 и 6. Более жесткая ветвь 17 имеет отверстие 19 для

3II

прохождения штока 20 индикатора 21 с возможностью его упора в менее жесткую ветвь 18, которая имеет поперечный паз 22 для размещения призмы 3.

Кроме того, устройство содержит возвратные пружины 23, связанные . с опорным роликом 12 и менее жесткой ветвью 18 скобы 16, а упорные перемычки 11 имеют углубления 24 для прохода пружин 23.

Устройство работает следующим образом.

В испытуемом металле 13 высварливают отверстие, в котором нарезают резьбу. При этом неизбежно возникает отклонение оси отверстия от направления, перпендикулярного к поверхности металла 13. Нагружаклдий винт 2 вкручивают в резьбовое отверстие металла 13. На винт 2 надевают устройство таким образом, что он проходит через отверстия в опорном ролике 12, силовом винте 1, менее жесткой ветви 18 скобы 16 и призме 3.

Затем для совмещенкя линии действия силы нагружающего винта 2 с осью резьбового отверстия устройство на поверхности Ь1еталла 13 поворачивают так, чтобы между опорньм роликом 12 и поверхностью металла 13 не было зазора. В плоскости, перпендикулярной оси ролика 12, устройство подстраивается под направление оси .резьбового отверстия и нагружающего винта 2 благодаря цилиндрической форме ролика 12. Таким образом, совмещаются линия действия силы, приложенной к нагружакадему винту 2, с его осью, а следовательно, и осью резьбового отверстия в металле 13. Затем заворачивают гайку 4 таким образом, чтобы выбрать имеющиеся в злемеитах устройства зазоры. При этом шарниры 9 и 10 должны быть

6345.4

раздвинуты так, чтобы при их сближении до упора шарниры 7 и 8 имели .взаимное перемещение Оольшее, чем перемещение нагружающего Винта 2, 5 необходимое для среза витков резьбы в металле 13.. Сближая шарниры 9 и 10 с помо1цью силового винта I, через силоизмерительную скобу 16, призму 3 и гайку 4 создают усилие .в нагру0 жающем винте 2, который при этом . стремится вырваться из резьбового отверстия, срезав в нем резьбу. С увеличением усилия в нагружающем винте 2 отгибается менее жесткая J5 ветвь 18 скобы 16, что фиксируется индикатором 21. По показаниям индикатора 21 судят о величине усилия в нагружающем винте 2.

При определенном усилии происходит срез резьбы в металле 13 и

усилие в нагружающем винте 2, контролируемое индикатором 2I, снижается. Максимальное значение показания индикатора 21 дает величину усилия, необходимого -для среза витков резьбы в металле 13. Зная величину усилия площадьАц, срезанных витков , можно вычислить величину сопротивления металла срезу по формуле

Q ж Nwgy Аср

Другие характеристики металла, такие как временное сопротивление, предел текучести и др., определяются по известным зависимостям.

Устройство позволяет значительно повысить точность испытаний, обеспечивая совпадение линии действия силы, приложенной к нагружающему винту, и его оси, упростить эксплуатацию, так как оно не требует источника электрической энергии, и значительно снизить вас в результате того, что в нем нет электрического привода.

Вид -f-

/

16

///////////////7/

Pus.Z

// f-6

Фиг.З

IA/

Фаг. 5