Устройство для испытания образца на сжатие Советский патент 1992 года по МПК G01N3/08 

17, которое через самостопорящийся сило- передающий шарнир 18 сжатия связан с верхней траверсой 19 нижней рамы 20. Жесткие колонны 21 нижней рамы 20 соединены с основанием 2 нагружателя 1 через нижнюю траверсу 22 нижней рамы 20 и активным захватом 23 (например, ходовой винт). Верхняя рама 10 входит в нижнюю раму 20 и обе рамы образуют реверсор нагружателя (состоит из двух разнесенных де- талей). С первой из жестких колонн 12 верхней рамы 10 соединена направляющая 24, притягиваемая к колонне 12с возможностью перемещения и фиксации через бобышку 25 болтами 26. К направляющей 24 прикреплены две параллельные жесткие пластины 27, которые в свою очередь, соединены жестким основанием-пуансоном 17. Самостопорящийся силопередающий шарнир 18 сжатия состоит из силоприемного основания 28 и опорного основания 29. В опорном основании 29 выполнен выступ со сферической поверхностью 30, с которым по поверхности шарового слоя 31 контактирует выполненная в силоприемном основа- нии 28 вогнутая поверхность тела 32 вращения, например, коническая.

Ось 30 сферической поверхности совпадает с силовой осью машины 0-0 и осью жесткого основания пуансона 17,

В отверстии 33, выполненном в жестком основании-пуансоне 17 перпендикулярно силовой оси машины 0-0, размещен по скользящей посадке стержень 34 средства центрирования пуансона, на свободном конце которого закреплена призматическая опора 35. Образец 14 центрируют на траверсе 11 втулками 36 по скользящей посадке так, что силовая ось машины 0-0 совпадаете осью образца 14.

Устройство работает следующим образом.

Устанавливают образец в реверсор, центрируя его втулками 36, при ослабленных болтах 26. Центрируют жесткое основа- ние-пуансон 17 относительно силовой оси машины 0-0, выдвигая стержень 34 и базируя призматическую опору 35 на вторую колонну 13 верхней рамки 10 реверсора. Задают начальный натяг образца 14 в сило- вой цепи, равный 0,5-10% нормального усилия нагружения, опуская направляющую 24 вниз по первой колонне 12, после чего затягивают болты 26 и отводят призматическую опору 35 от второй колонны 13, чтобы иск- лючить силовое шунтирование (затирание) при нагружении образца 14.

Прикладывают силу F к рычагу 5, например накладывая гири. Возникающая при этом сила сжатия Р в реверсоре сжимает

образец 14. При этом небольшие перекосы в силовой цепи, связанные с неизбежными погрешностями сборки и изготовления нагружателя и реверсора, не приводят к перекосу образца 14 и к появлению на нем паразитных изгибающих моментов, поскольку направляющие поступательного перемещения пуансона пластины 27 совместно с направляющей 24 и пуансоном 17 имеют большую жесткость к поперечным силам и моментам, а задаваемую силу Р пропускают практически без искажений. .

Неизбежная начальная непараллельность верхней траверсы 19 нижней рамы 20 реверсора относительно верхней плоскости жесткого основания-пуансона 17 выбирается в момент начала нагружения вращением силоприемного основания 28 по сферической поверхности 30 опорного основания 29 самостопорящегося силоприемного шарнира 18 сжатия. При дальнейшем возрастании нагрузки шарнир 18 самостопорится силой трения на поверхности шарового слоя 31, поскольку резко возрастает площадь контактной поверхности и вращение становится невозможным. Самостопорение шарнира 18 уменьшает на единицу число шарниров в силовой цепи и последняя становится полностью устойчивой под нагрузкой.

Боковые силы и моменты, возникающие в силовой цепи машины вследствие неизбежных погрешностей изготовления и сборки машины, фильтруются пластинами 27 и не передаются на образец 14, а начальная нелараллельность в открытом при отсутствии нагрузки стыке силовой цепи между пуансоном 17 и верхней траверсой 19 нижней рамы 20 реверсора выбирается самостопорящимся силопередающим шарниром 18 сжатия. При этом обеспечена ли устойчивость образца 14 сама по себе, что зависит от соотношения его высоты и радиусов полусферических головок 15 и 16, не имеет значения, поскольку устойчивость силовой цепи в машине уже обеспечена направляющими поступательного перемещения - пластинами 17 и самостопорением шарнира 18.

Отсутствие на образце боковых сил и моментов, связанных с эксцентриситетом, повышает точность задания на нем осевой силы, т.е. повышает точность нагружения и одновременно обеспечивает устойчивость силовой цепи, т.е. повышает безопасность нагружения.

Устройство может быть также использовано при нагружении датчиков со сферическими опорными основаниями, что позволяет полностью реализовать их точность.

Формула изобретения

Устройство для испытания образца на сжатие, содержащее нагружатель с активным и пассивным захватами и реверсор, выполненный в виде двух размещенных друг в друге рам, каждая из которых связана с одним из захватов и выполнена в виде двух .параллельных траверс, соединенных двумя жесткими колоннами, отличающееся тем, что, с целью повышения точности испытаний образцов с полусферическими головками за счет обеспечения соосности образца, рам реверсора и захватов нагружателя, устройство снабжено шарнирно взаимодействующим с траверсой одной из рам пуансоном и средством центрирования пуансона по оси симметрии второй рамы, которое выполнено в виде жестко

закрепленного одним концом в пуансоне стержня, установленной на другом конце стержня с возможностью перемещения вдоль его оси и взаимодействия с одной из колонн второй рамы призматической опоры, установленной на свободной колонне второй рамы с возможностью закрепления на ней направляющей и жестко связанных с направляющей и пуансоном пластин, поперечная жесткость которых составляет 0,010,05 продольной.