Устройство для испытания образцов в среде под нагрузкой Советский патент 1993 года по МПК G01N17/00 

щения, на котором смонтирован активный захват для исследуемого образца 2. В активном захвате крепится один конец образца 2, а другой конец его закреплен в пассивном захвате на дне емкости 1. Активный захват выполнен в виде стакана 4 с буртом 12 и пазом 11, расположенного внутри стакана 4 цангового зажима 5 для образца 2, имеющего выступ 13 на хвостовике. Между выступом 13 и буртом 12 расположена пружина 14. На стакане 4 размещен конечный выключатель 16 с возможностью взаимодействия

его приводом 17с выступом 13 зажима 5 при разрушении образца 2. Стакан 4 связан с валом 3 посредством оси, которая беспечи- вает поворот активного зажима образца 2 при перемещении вала 3, вызывающего изгиб образца 2. Выполнение активного захвата образца и средства фиксации разрушения образца, их относительно вала расположение, обеспечивает нагружение образца только изгибающим моментом, что и свидетельствует о повышении точности испытания на изгиб. 2 ил.

Использование: для проведения испытаний механически нагруженных образцов,. например материалов транспортных трубопроводов, в коррозионной среде. В герметичной емкости 1 для среды параллельно дну расположен вал 3 привода с возможностью возвратно-поступательного переме

Изобретение.относится к испытательной технике и используется при исследовании механически нагруженных образцов, например материалов транспортных трубопроводов, в коррозионной среде.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для испытания образцов в среде под нагрузкой, принятое за прототип, содержащее емкость, средство изгиба образцов, выполненное в виде вала привода и закрепленного на валу активного захвата для свободной установки в нем одним концом образца, закрепленного другим концом в пассивном захвате на дне емкости, а также средство фиксации момента разрушения образца в виде пружины, соединенной с приводом таймера и свободным концом образца.

При работе свободное расположение конца образца в активном захвате может привести к выходу образца из захвата, что вызовет, в результате воздействия на образец динамической нагрузки при перемещении вала привода, колебания образца, истирание конца образца в держателе, кроме того выполнение средства фиксации момента разрушения образца в виде связанной с таймером проволочной пружины, соединенной с образцом, приводит к циклическому нагружению средства фиксации до момента разрушения образца, что может вызвать преждевременное разрушение пружины - все это свидетельствует о ненадежности устройства и искажении результатов исследования,

Цель изобретения - повышение точности испытаний на изгиб.

Для этого в устройстве активный захват выполнен в виде стакана с буртом и цангового зажима для образца с хвостовиком и выступом на хвостовика, а также пружины,

хвостовик цангового зажима установлен в полости стакана так, что выступ проходит сквозь паз, а пружина установлена на наружной поверхности стакана между буртом

и выступом цангового зажима, средство фиксации момента разрушения образца выполнено в виде установленного с возможностью взаимодействия с выступом конечного выключателя, а кинематическая связь активного захвата с валом выполнена в виде перпендикулярно валу оси, один конец которой закреплен на валу с возможностью поворота, а другой жестко связан со стаканом. Выполнение активного захвата в виде

взаимно подвижных стакана и зажимной цанги для образца, шарнирная связь стакана с валом привода обеспечивают жесткую установку образца, т.е. образец подвергается только изгибающему моменту, исключаются полностью его колебания и поворот образца в захвате, трение конца образца в захвате.

Выполнение средства фиксации момента разрушения образца в виде конечного

выключателя и его установка с возможностью взаимодействия с выступом на хвостовике цангового зажима обеспечивают устойчивую, не воспринимающую побочные нагрузки, кроме нагрузки разрушения образца о от изгиба, конструкцию, и срабатывание выключателя точно в момент излома образца.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - узел I на

фиг. 1.

Устройство содержит герметичную емкость 1 с образцами 2, средство изгиба образца 2, выполненное в виде вала 3 привода (привод не показан), кинематически связанного с валом 3 активного захвата в виде стакана 4 и телескопически соединенного с ним хвостовиком цангового зажима 5. На

зажиме 5 предусмотрена гайка 6 для лоджа- тия в его прорези одним концом 7 образца 2. Другой конец 8 образца 2 закреплен в зазоре 9 между двух частей пассивного захвата 10, размещенного на дне емкости 1. На стакане 4 выполнены паз 11 и бурт 12 (последний в виде регулировочной гайки), а на хвостовике зажима 5 имеется выступ 13, который проходит сквозь паз 11. Между выступом 13 и буртом 12, на наружной поверхности стакана 4, расположена пружина 14, усилие сжатия которой определяется положением бурта 12.

Стакан 4 посредством оси 15, которая жестко связана со стаканом 4 и расположена перпендикулярно валу 3, соединен с валом 3 с возможностью поворота.

Средство фиксации момента разрушения образца выполнено в виде конечного выключателя 16с его приводом 17, смонтированного на стакане 4 с возможностью взаимодействия привода 17с выступом 13.

При сборке устройства образец 2 концом 7 вводят в прорезь зажимной цанги 5, другой конец 8 образца 2 располагают в зазоре 9, зажимают конец 7 гайкой 6, после чего образцом 2, перемещая его концом 8 вниз по зазору 9, отводят хвостовик цанги 5, точнее выступ 13 хвостовика от привода 17 выключателя 16, сжимая пружину 14. Устанавливают минимально возможный зазор между выступом 13 и приводом 17 конечного выключателя 16, после чего конец 8 образца 2 закрепляют в захвате 10.

Устройство работает следующим образом.

После размещения образцов 2, заправки рабочей средой емкости 1 и ее герметизации включают привод. Выходной вал 3 привода движется возвратно-поступательно, параллельно дну емкости, перемещая ось 14 совместно со стаканом 4, цангой 5, вызывая перемещение конца 7 образца 2 относительно другого закрепленного конца 8, т.е. изгиб образца 2.

Конец 7 стремится повернуться, однако этому препятствует жесткое закрепление конца 7 в цанге 5. Вместо поворота и перемещения конца 7 образца 2 поворачивается стакан 4 на оси 15, а цанга 5 немного перемещается вниз вдоль стакана 4, поджимая несколько пружину 14.

Таким образом конец 7 неподвижен относительно цанги б, исключены все нагрузки на образец 2, кроме чистого изгиба. При разрезе образца 2 цанговый зажим

5 от действия пружины. 14 на выступ 13 перемещается к выключателю 16, выступ 13 нажимает на привод 17, в результате чего срабатывает контактная система выключателя 16, вызывая сигнал в регистрационной

Системе (не показана). Регистрируют время разрушения каждого образца 2. После чего останавливают привод, исследуют и обрабатывают результаты по коррозионной стойкости каждого образца.

Выполнение активного захвата образца и средства фиксации момента разрушения образца, их относительное расположение обеспечивает нагружение образца только изгибающим моментом, как того требует

эксперимент, мгновенную фиксацию разрыва образца - все это повышает точность испытания на изгиб.

Формула изобретения

Устройство для испытания образцов в среде под нагрузкой, содержащее герметичную емкость для среды, установленный на дне емкости пассивный захват, вал с приводом его возвратно-поступательного перемещения параллельно дну емкости, кинематически связанный с валом активный захват и средство фиксации момента разрушения образца, отличающееся тем. что, с целью повышения точности испытаний на изгиб, активный захват выполнен в виде стакана с буртом и радиальной прорезью цангового зажима для образца с хвостовиком и выступом на хвостовике и пружины, хвостовик цангового зажима установлен в полости стакана таким образом, что выступ проходит сквозь паз, а пружина установлена на наружной поверхности стакана между буртом и выступом цангового зажима, средство фиксации момента разрезания образца выполнено в виде установленного с возможностью взаимодействия с выступом конечного выключателя, а кинематическая связь захвата с винтом выполнена в виде перпендикулярно валу оси, один конец которой закреплен на валу с возможностью поворота, и другой жестко связан с патроном.

/-г

J

3

---FW

УН

s