Пластометр Советский патент 1985 года по МПК G01N3/28 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения характеристик механических свойств металлов путем приложения повторяющихся кратковременных сжимающих нагрузок.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения нагружения с разлиными междеформационными паузами.

На фиг. 1 показан пластометр, общий вид на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 - положение кулачка и звездочки при утопленном бойке; на фИг. 5 - то же, при выступлении бойка за наружную поверхность маховика.

Пластометр содержит раму 1, контейнер 2 для размещения в нем образца 3, механизм винт-гайка, установленный на раме так, что винт 4- с установленньи на его торце контейнером 2 имеет возможность поступательного перемещения вверх-вниз и зафиксирован от проворота шпонкой 5, а гайка 6 упирается своим Торцом в выточку раны 1 и имеет возможность вращения с помощью гибкого элемента

7,один конец которого намотан на внешнюю поверхность гайки 6, и груза

8,укрепленного на другом конце гибкого элемента 7.

В верхней части рамы 1 установлен маховик 9 с бойком 10, закрепленным на нем.

Для фиксации бойка 10 в требуемом положении служит фиксатор в виде установленных на маховике 9 поворотного кулачка 11 и взаимодействующего с ним пружинно-рычажного механизма 12. Боек 10 установлен на маховине 9 с помощью оси 13 с возможностью поворота относительно нее. .Поворотньй кулачок 11 закреплен на конце оси 14, на противоположном конце которой закреплена звездочка 15 с равномерно расположенными зубьями.

Профиль кулачка 11 очерчен кривой состоящей из нескольких участков: участка удаления, т.е. участка, при скольжении по которому боек 10 поднимается из положения ближнего стояния в положение максимального удаления от центра кулачка 11 , этот унасток ограничен фазовым углом 4 участок дальнего стояния, т.е. участок, при контакте с которым боек 10 максимально удален от центра кулачка 11, этот участок ограничен фазовьул углом 2 и очерчен дугой радиуса f-, участка сближения, т.е. участка, при скольжении по которому боек 10 опускается из положения дальнего стояния в положение ближнего стояния, этот участок ограничен фазовым углом Чз участка ближнего стояния, т.е. участка, при контакте с которы боек 10 находится в самой ближней к центру кулачка 11 позиции, этот участок ограничен углом i/- и очерчен дугой с радиусом г- .

При этом число п зубьев звездочки и параметры профнпя кулачка вы- браны из следукяцих соотношений: Ш (.,«, 2

и. «ГЗ-УЗ

,.cf,

,которые

являются оптимальными для обеспечения работы пластометра с различной последовательностью нагружения и междеформационными паузами.

На оси 14 между звездочкой 15 и маховиком 9 установлены тормозящая фрикционная шайба 16 и пружинная шайба 17. В верхней части рамы

Iзакреплен пневмоцилиндр 18, шток

19которого подпружинен пружиной

20и предназначен для взаимодействия с зубьями звездочки 15.

Вал маховика 9 связан с приводом 21.вращения, а между маховиком 9 и контейнером 2 установлен рсшик 22, который вращается на оси 23, установленной на корпусе 24, который размещен на раме 1 с возможностью осевого перемещения вдоль оси винта 4 и подпружинен относительно рамы 1 пружиной 25. На нижнем торце корпуса 24 укреплен пуансон 26, взаимодействующий с обр азцон 3.

Под фланцем корпуса 24 установлен датчик 27 положения ролика, связанный с пневмоцилиндром 18 через блок 28 управления последним.

Пластометр работает следующим образом.

Контейнер 2 с образцом S и пуансоном 26 устанавливают на торец винта 4 механизма перемещения контейнера. Вращением гайки 6с помощью груза 8 выбирают зазор между пуансоном 26 и корпусом 24.

В исходном положении ролик 22 поджат пружиной 25 к маховику 9, а боек 10 прижат пружинно-рычажным механизмом 12 к поворотному кулачку

IIна участке его рабочего профиля в пределах фазового угла V, примыкая к участку с фазовым углом Yv 3 Боек 10 в этой позиции не выступает за -наружную цилиндрическую поверхность маховика 9, а шток 19 пневмоцилиндра 18 находится в крайнем левом положении. Затем привод 21 вращения маховика 9 включают и после разгона маховика 9 до требуемой скорости вращения подают давление в пневмоци ли1щр 18. Шток 19 перемещается в крайнее, правое положение, сжимая пружину 20, и взаимодействует со звездочкой 15, вращающейся вместе с маховиком 9. Последовательность взаимодейстВИЯ зубьев звездочки 15 со штоком 19 показана на фиг. 4 и 5, Звездочка 15, вращаясь с маховиком 9, встречается зубом ot со штоком 19 и поворачивается вместе с кулачком 11 на угол - , (где ri - число зубье.в звездочки),, при этом зуб | занимает положение, .обеспечивающее ку лачку 11 положение, при котором он контактирует с бойком 10 участком профиля в пределах угла г (участок дальнего стояния), при этом боек 10 выступает за поверхность маховика9 и, встречаясь с роликом 22, воздейс вует через корпус .24 ролика и пуансон 26 на образец 3, деформируя его сжатием по высотеi 84 Зазор между пуансоном 26 и корпусом 24, образумцийся в результате осадки образца 3, устраняется автоматически путем вращения гайки 6 с помощью груза 8. , Нагружение образца при вращении маховика 9 продолжается и после возвргицения штока 19 в исходное положение (по команде блока 28 управления от сигнала датчика 27)« При выдвинутом в крайнее правое положение штоке 19 звездочка 15 снова 2 поворачивается на угол -, и кулачок 11 контактирует с бойком участком с углом / , при этом боек 10 утапливается за наружную цилиндрическую поверхность маховика 9t При следукнцем пово(ore маховика 9 (при выдвинутом штоке 19) кулачок 11 занимает положение в пределах угла 4 . а затем цикл повторяется. зубьев эвеёдочки 15 выбран таким, чтобы к моменту ее выхода из контакта со штоком 19 угловая скорость ее поворота была близкой к нулю., После выхода зуба звездочки 15 из контакта со штоком 19 фрикционная шайба 16, поджатая пружинной шайбой 17, затормаживает поворот звездочки 15.

10

I

12

фиг 1

фиг 2.

1. ПЛАСТОМЕТР, содержащий раму, контейнер для о.бразцов, установленные на раме механизм винтгайка для перемещения контейнера, маховик с закрепленньв4 на нем бойком, фиксатор бойка в виде поворотного кулачка и взаимодействующего с ним пружинно-рычажного механизма и ролик, установленный на раме между маховиком и контейнером с возможностью. осевого перемещения вдоль оси винта, отличающийся тем, что, с целью расширения функционал ных возможностей путем обеспечения нагружения с различными междеформационными паузами, он снабжен звездочкой с равномерно расположенными зубьями и тормозящей ее фрикционной шайбой, установленными на одной оси с кулачком, пневмоцилиндром, установленным на раме с возможностью взаимодействия его йтока с зубьями звездочки, датчиком положения ролика, связанным с пневмоцилиндром, и приводом вращения гайки. , 2. Пластометр по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что число зубьев звездочки и параметры кулачка выбраны из следующих соотношений i -7Т7 ,. и ,,fКЛ где п - число зубьев звездочки-, 1фазовый угол профиля кулачка на yTiacTKe удаления-, /2 - фазовый угол профиля кулачка на участке дальнего стояния , фазовый угол профиля кулачка на участке сближения.