Устройство для испытания образцов на прочность Советский патент 1987 года по МПК G01N3/20 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания на прочность при изгибе, преимущественно свежезаформо ванных и высушенных керамических образцов.

Цель изобретения - повьппение точности испытания путем обеспечения плавности приложения нагрузки.

На фиг.1 изображена схема описываемого устройстваJ на фиг.2 - схема размещения каретки на направляю- 1цих{ на.фиг.3 - то же, вид сверху; на фиг.4 - схема механизма измерения деформации на фиг.5 - то же, ви сверху.

Устройство содержит станину 1 с направляющими 2, на которых установлено с возможностью перемещения основание 3 механизма измерения деформации.

На основании 3 установлены -съемные опоры 4, предназначенные для размещения на них испытуемого образца 5 датчик 6 деформации и двуплечий рычаг 7, одно плечо которого предназначено для взаимодействия со средней частью образца 5, а другое - для взаимодействия с чувствительным элементом 8 датчика 6 деформации. На последнем установлен микрометрический винт 9, кинематически связанный при помощи пружины 10 с плечом рычага 7, взаимодействующим с чувствительным элементом 8.

Датчик 6 электрически связан с регистратором (не показан), установ- ленньм на пульте 11 управления.

На станине 1 размещен нагружа- тель, выполненный в виде двуплечего рычага 12, ось 13 вращения которого установлена на кронштейне 14. Одно плечо рычага 12 выполнено в виде пары параллельных цилиндрических направляющих 15 и расположенной под ними и параллельно им направляющей 16 которая в частном случае может быть вьтолнена в виде аналогичной пары, причем концы направляющих 15 и 16 жестко связаны между собой при помощи кронштейна 17. На направляющей 16 установлено .с возможностью продольного перемещения нагружающее приспособление, выполненное в виде корпуса 18 со стойками 19, на которых установлен с возможностью вертикального перемещения пуансон 20, предназначенный для взаимодействия в

-

12935432

процессе нагружения с образцом 5.

5

0

5

0

Для фиксирования положения пуансона 20 на корпусе 18 установлена зажимная гайка 21 .

На черхней паре направляющих 15 установлена с возможностью продольного перемещения каретка 22, которая взаимодействует с направляющими 15 при помощи четырех опор, каждая из которых выполнена в виде трех радиально симметричных тел 23 качения. На каретке 22 закреплена стойка 24, предназначенная для размещения на ней сменных грузов 25.

На направляющих 15 и 16 закреплена линейная шкала 26, предназначенная для определения перемещения ка- ретки 22 и пуансона 20. На другом плече рычага 12 установлены противовес 7 и привод 28 перемещения каретки с реохордом 29. Привод 28 выполнен в виде реверсивного двигателя, на приводном валу которого закреплено зубчатое колесо 30 с барабаном 31. С зубчатым Колесом 30 кинематически связано зубчатое колесо 32, предназначенное для вращения подвижных контактов (не показаны) реохорда 29. Каретка 22 кинематически связана с приводом 28 при помощи замкнутого троса 33, охватывающего барабан 31. Ролик 34 закреплен на кронштейне 17 со СТОРОНЫ верхней пары направляющих 15. На станине уста- новлен стопорный винт 35, предназначенный для фиксирования рычага 7 в горизонтальном положении и взаимодействующий с кронштейном 17 со стороны направляющей 16 и микровыключатель 36, установленный с возможностью взаимодействия его контакта 37 с кронштейном 17 рычага 7

Устройство работает следующим образом.

Освобождают стопорный винт 35 и, перемещая противовес 27, добиваются равновесия рычага 12. При этом каретка 22 с грузами 25 находится в исходном положении, которое совпадает с осью 13 вращения рычага 12. На основании устанавливают опоры 14, затем ослабляют зажимную гайку 21 и перемещают в вертикальном направлении по стойкам корпуса 18 пуансон 20 в требуемое положение, определяемое высотой образца 5, и фиксируют положение пуансона 20 гайкой 21.-Основание 3 перемещают по направляющим 2,

0

5

0

5

а корпус 18 нагружающего приспособления - по нижней направляющей 16 рычага 12 в требуемое положение, которое определяется величиной разрушающей нагрузки,

Опоры 4 размещают симметрично относительно пуансона 20. После этого поднимают плечо рычага 12 с нагружающим приспособлением, устанавливают образец 5 на опорах 4 и опус- кают рычаг 12 в горизонтальное положение до касания пуансоном 20 образца 5, Механизм измерения деформации настраивают, с целью создания заданного усилия на чувствительном эле- менте 8 датчика 6 деформации. Для этого вращением микрометрического винта 9 через пружину 10 перемещают рычаг 7, которьй одним плечом взаимодействует со средней частью йспытуе- мого образца 5, а другим плечом - с чувствительным элементом 8 датчика 6 деформации.

Для нагружения образца 5 подают команду с пульта 11 на включение при вода 28, двигатель которого приводит во вращение зубчатое колесо 30 с барабаном 31. При этом каретка 22 с грузом 25 через трос 33 перемещается по верхней паре направляющих 15 рычага 12 и создает нагружающее усилие, которое передается через пуансон 20 на образец 5. В процессе перемещения каретки 22 зубчатое колесо 30 вращает связанное с ним зуб- чатое колесо 32, которое в свою очередь вращает подвижные контакты реохорда 29. При перемещении контактов реохорда 29 с них снимается выходное напряжение, которое подается на один вход двухкоординатного потенциометра (не показан) и определяет положение каретки 22 относительно оси 13 вращения.

В процессе нагружения образец 5 прогибается и перемещает взаимодействующее с ним плечо рычага 7, другое плечо которого воздействует на чувствительный элемент 8 датчика 6 деформации, сигнал с которого по- дается на другой вход потенциометра.

Таким образом, на двухкоординат- ном потенциометре производится запись диаграммы нагружения йспытуе- мого образца 5 в координатах изги-бающий момент - деформация. При разру- щении образца 5 микровыключатель 36 выключает привод 28, каретка 22 останавливается и фиксируются величина разрушающей нагрузки и предельная деформация образца 5. После этого включают привод 28, перемещают каретку в исходное положение и повторяют цикл испытаний.

Формула изобретени

1. Устройство для испытания образцов на прочность, содержащее станину, размещенный на ней нагружател выполненный в виде двуплечего рычага, установленной на одном его плече каретки с грузом и привода ее перемещения, размещенного на втором плече рычага, активный захват, связанный с рычагом, пассивный захват, установленный с возможностью перемещения по станине, и механизм измерения деформации с датчиком, о т- личающееся тем, что, с цел повышения точности испытания путем обеспечения плавности приложения нагрузки, каретка имеет четыре опоры, каждая в виде трех радиально установленных тел качения, первое плечо рычага выполнено в виде двух параллельных цилиндрических направляющих, взаимодействующих с соответствующими опорами каретки, и установленной под ними и параллельной им направляющей активного захвата, а концы всех направляющих жестко связаны между собой.

2. Устройство по П.1, отличающееся, тем, что, с целью повышения точности измерения деформации, преимущественно свежезаформован ных и высушенных керамических образцов путем исключения деформирования образца чувствительным элементом датчика, механизм измерения деформации выполнен в виде двуплечего подпружиненного рычага, одно плечо которого предназначено для взаимодействия со средней частью образца, а другое - для взаимодействия с чувствительным элементом датчика и кинематически связано с микрометрическим винтом, который закреплен на корпусе датчика.

/

Фиг. 2

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания на прочность при изгибе преимущественно свежеза- формованных и высушенных керамических образцов. Цель изобретения - повышение точности испытания путем обеспечения плавности приложения нагрузки. Одно плечо рычага выполнено в виде Г7 двух параллельных цилиндрических направляющих 15 и установленной под ними,параллельно им направляющей 16. Концы направляющих 15 и 16 жестко связаны. На направляющих 15 на четырех опорах установлена каретка 22 с грузами 25. Каждая из опор выполнена в виде трех радиально установленных тел качения, что обеспечивает точность перемещения каретки и плавность приложения нагружающего усилия. На втором плече рьгчага установлен привод 28 перемещения каретки 22. На опоры 4 пассивного захвата устанавливают образец 5 и нагружают его пуансоном 20 активного захвата при перемещении каретки 22 по направляющим 15, Деформация образца 5 передается на одно плечо рычага 7, второй конец которого с заданным усилием воздействует на чувствительный элемент датчика 6 деформации. 1 з.п. ф-лы., 5 ил. о о (Л QD &0 сд цР 00

.З

Ф«а4

Редактор Н.Швьщкая

Составитель М.Матюшин

Техред Л. Сердюкова Корректор А.Ильин

Заказ 375/44Тираж 777Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

L- I в«

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг. 5