ИСПЫТАНИЯ НИТИ НА МНОГОКРАТНОЕ РАСТЯЖЕНИЕII г:::. Советский патент 1967 года по МПК G01N3/16 G01N3/32 

Известен прибор для испытания нитп на многократпое растяжение, состоящий из смонтированных в корпусе нижнего и верхпего зажима для закрепления образца; кривошипно-шатунпого механизма, кинематически связанного с нижним зажнмо.д и пригзодимого в движение от электродвигателя для придания образцу циклической нагрузки; камеры для нагрева образца во время испытания; тензодатчнков с усилителем для (|зиксации максимальной нагрузки в образце, регистрирующих и записывающего устройств.

Предлагаемый прибор позволяет поддерживать зад,анное мипимальное напряженно образца, а также производить настройку валнка с торсионной пружиной на заданный момент.

Это достигается тем, что прибор снабжен задающим профилированиым валиком, имеющим возможпость вращательного и возвратно-поступательпого перемещения вдоль продольной оси, валиком с торсионной пружипой, снабженным двумя рычагами, один из которых взаимодействует с поверхностью задающего валика, а другой - с верхним зажимом и датчиком, например контактным, и управляемым датчиком электродвигателем с редуктором для установки нижнего зажима по вертикали.,

Поперхпость задаю1дегс валика в продо.гьном CC4LMIIIM л;сет i:poi.ji:.;b, ии1)азо15аппый

Kp;Uit)u. :;ocrpot4iiiO i i:o q;op; i}:ie ;7--Л i-В.-)-,

и )стройсг Ю д;;я регистрации деформации

образна и момент раз)ьп;а содержит укренлен) иа одной оси егрс;;ку хказателя и

днск. иенод знжиый гсагипт и .:с1 тромуфт .

.л1у10 во BpaKi, о; ,1С1хТрод1Я1гателя с рсд;лчто|;ом д;ь ycTaiiJOBxn нижнего

, ирнчел диск 11л;есг ) сдеилеиия ii.iii с ,icHo;;iniyKiibiM лкиапп Ол; или с эл Сктр ом 4JjToii.

Ма флг. изоб;)а 1-:;м1 ирсаи-агасмый ирибор, оащиП 1и;д: ла vpnr. 2--apaipiiK, дсмоистрирую Ц11И ) датЛПча. :4av;;j;,):a р гхмнруст MUi:;:Ma;ib :oe ycii.iae iui jupasiie; иа фиг. 3 - л11Пемагичсска еа.к.акл; устаHOiiKii прибора; иа CJiii. 4 1;;;с;11сГ111ческая схема зад,а1О1де:| части iipnoopa; i,a фиг. 5 -

ссчеп1:с ао pe; i/iто)а Maj;a:.ia,;i.iioro уе;:.:п1я; ;а qjiir. Ь - - кииемагичеекая рсnieTpiipyjoii-eK чаета .)а.

11ре;ьла.iaoMbui ирибор со.той: из еилово

усгаис: ки. емопти1)оиа;;;:ой и ос11о: аиии / прибора: задаюика части iipimojia, paaAiciiieiiHoi; в коасоли 2 нрлбора; )ciaK:ri)ipyio; i,e;i части, e:vici: rnpoiiaanofi li Икафу Л прибора coniiiccTiiO с иу.Л.том /, 1чал;е 11;1 5 д,11 iiaiTCНа основании 1 прибора размещается рукоятка 6 регулировки амплитуды колебания, указатель 7 величины амплитуды, задающий и регулирующий прибор 8 для поддержания постоянной температуры в камере 5 для пагрева образца. Из основания 1 прибора выходит нижний колеблющийся зажим 9 для закрепления образца (нити).

Б задающей части прибора размещена рукоятка 10 установки минимального усилия, указатель И мннимального усилия и рукоятка со щкалой 12 для установки скорости возрастания минимального усилия (напряжения) в процессе испытания.

Из задающей части выходит верхний зажим 13 для закрепления нити.

В регистрирующей части прибора размещен счетчик 14 циклов, шкала нагрузок 15, щкала деформаций /6, клавишный переключатель 17 вида испытаний.

Силовая установка прибора состоит из электродвигателя 18, редуктора 19 и маховичка 20 с эксцентричным пальцем 21. На эксцентричный палец 21 падет шатун 22, скрепленный шарнирно с рыч-а-гом 23. На другом конце рычага 23 шарнирно закреплена гайка 24, Промелсуточной основой рычага 23 является втулка 25, щарнирно соединенная с гайкой 26, сидящей на винте 27 с рукояткой 6. К гайке 26 жестко присоединен указатель 28 амплитуды колебаний.

Через гайку 24 входит щтанга 29, несущая на верхнем конце зажим 9. Последний щарнирно соединен со штангой 29 и благодаря жестко связанному с ним ролику 30, входящему в направляющие 31, остается постоянно ориентированнъ1М независимо от поворота щтанги 29 вокруг своей оси.

Нижний щлицевой конец штанги 29 входит в отверстие в червячном колесе 32, которое через редуктор 55 приводится в движение от электродвигателя 34. Редуктор содерл ;ит обгонные муфты 55 и 36. Так как эти обгонные муфты имеют .скосы, направленные в разные стороны, а две шестереночные передачи - различное передаточное отнощение, то при реверсе электродвигателя 34 зажим 9 получает разные скорости прямого и обратного хода.

Червячная пара 57, 38 с упором 39 и переключатель 40 служат для остановки прибора при подходе щтанги 29 к крайним положениям.

Червячная пара 41, 42 через гибкий валик 43 передает вращение на счетчик 14 циклов. Один конец вала червяка 44 через магнитную муфту 45 соединяется с гибким валом 46, идущим в задающую часть прибора, второй конец вала червяка 44 соединен с гибким валом 47, идущим в регистрационную часть прибора.

Задающая часть прибора размещена в консоли 2. В направляющих 48 ходит щтанга 49 с верхпим зажимом 13. На последием размещено устройство 50, сигнализирующее об

обрыве образца. Втулка 51, соединяющая зажим 13 и щтангу 49, несет тензодатчики усилия 52. Нризма 55 давит на рычаг 54, сидящий на торсионном валике 55. Прокачка рычага 54 ограничена упорами 56 и 57. Конец А рычага 54 соединен с датчиком 58, например контактным. Концы торсионного валика 55 закреплены во втулках 5.9 и 60, соединенных с рычагом 61, несущим ролик 62.

На валике 63 сидит кулак 64, выполненный с торцовым профилем по архимедовой спирали и с профилем по образующей, имеющей вид кривой по формуле (1-Зх,), и обеспечивающий постоянство напрял ення в образце. При вращении гибкого вала 46 (см. фиг. 4) вращается винт 65. Гайка 66, двигаясь вдоль винта 65, смещает кулак 64 вдоль его оси. При вращении рукоятки 10 через червячную пару 67, 68 вращается кулак 64,

т. е. устанавливается требуемое положение кулака 64, указателем которого является стрелка 69 на указателе //. Вращаться кулак 64 может от электродвигателя 70 через, например, храповой редуктор 7/. Рукоятка 72

служит: для регулировки скорости вращения на выходе редуктора 71.

Так как ролик 62 всегда лежггг на кулаке 64, то положение кулака 64, т. е. его поворот вокруг оси и смещение вдоль оси, определяют

поворотом рычага 61, который пропорционален степени заводки торсионного валика 55. Заводка торсионного валика 55 определяет момент па рычаге 54, т. е. определяет усилие, которое необходимо прилол ить к верхнему

13 для того, чтобы рычаг 54 отощел от верхнего унора 5.

От гибкого валика 43 (см. фиг. 6) вращается счетчик циклов 14. После окончания испытания образца рукояткой 75 показания счетчика сбрасываются на нуль, при этом контакт 74 включает сброс на нуль показаний нагрузки и деформации.

В регистрирующей установке прибора размещено электронное устройство 75, связанное с тензодатчиком 52. Стрелка 76 показывает величину максимальиой нагрузки на образец в данный момент испытания. На оси 77 свободно надета втулка 78 со стрелкой 79. Стрелку 79 ведет стрелка 76 и указывает максимальпую нагрузку за время .всего испытания.

Втулка 78 подпрул инена пружиной 80 и свободно вращается в сторону возрастания нагрузки; в обратную сторону ей не дает

вращаться кулачок 81. При возврате стрелки кулачок 81 выключается от электромагннта 82. На оси 77 раснолол ен щкивок 83, передающий двил :ение через передачу 84 и шестеренку 85 на щтангу 86 с пером 87 механизма самописца.

При движении нил ;него 9 гибкий вал 47 через шестерни 88, 89 или 90, 91 (в зависимости от настройки) вран.1,ает червяк 92. Последний передает вращение червячному

Заодно с червячным колесом 93 выполнена электромуфта 55; на корнусе нрибора закреплен электромагнит 96. Расположенны между нимн диск 97 закреплен на валике 94 со стрелкой 98 п в зависимости от включения сцепляется с электромуфтой 95 или электромагнитом 96.

Таким образом, стрелка 98 может вращаться от вала 47 (включена электромуфта 95), оставаться зафиксированной (включен электромагнит 96) или возьран1,аться в начальное положение от пружины 99 (выключен электромагнит 96 и электромуфта 95).

Валнк 94 стрелки 98 нри помоиш шестерен 100, валнка 101 и гайки 102 связана со штангой 103 с пером 104 механизма самописца. Механизм самописца состоит из лентопротяжного редуктора 105 с регулировкой скорости движения бумаЖНой ленты.

Предлагаемый прибор позволяет проводить следуюш,ие виды испытаний: с постоянной минимальной нагрузкой на образец; с постоянным минимальным напряжением в образце; с ростом минимальной нагрузки во времени; с ростом минима.льного напряжения во времени.

Работает прибор при испытании в режиме роста минимального напряжения во времени следующим образом.

Нажимают одну из кнопок клавишного переключателя /7, выбирают указанный вид испытаний. Затем, вращая рукоятку 10, по указателю // устанавливают величину минимальной нагрузки. Рукояткой 72 по шкале 12 устапавливают скорость возрастания минимальной нагрузки. Вращая рукоятку 6, по указателю 7 устанавливают амплитуду колебаннй. В случае необходимости устанавливают регулятором заданный тепловой режим. Включают механизм лентопротяжки и рукояткой 106 устанавливают скорость ленты. Вращая маховичок 20 (см. фиг. 3), устанавливают риску на нем против стрелки, что соответствует верхнему положению зажима 9. Затем закрепляют образец в зажимах 9 и 13, нажимают на кнопку 107. При этом включается электродвигатель 34, и штанга 29 с зажимом 9 иачинает двигаться вниз, растягивая образец.

В момент достижения величины натяжения образца, заданной значению минимального усилия, установленного на указателе //, рычаг 54 отойдет от упора 56, и датчик 58 выключит электродвигатель 34.

Одновременно включается электродвигатель 18 вибратора, муфта 45 механизма сдвига кулака 64, электродвигатель 70 роста усилия во время испытания, двигатель механизма самописца и электромуфта 95 указателя деформации.

При падепии мипимальпого усилия на образце (при его вытяжке) верхняя точка по кривой колебаний смешается из положения Р в положение Г и достигает линии Л-А, соответствующей точке срабатывания усилителя, работающего от датчика 55.

При этом усилитель включает электродвигатель 34, опускающий нижний зажим 9, чем и доводится минимальная нагрузка до требуемой. Величина хода этого зажима гибкими валами 46 и 47 передается соответственно указателю на шкале деформаций и механизму сдвига кулака 64.

Во время работы прибора регистрируется деформация, количество циклов и максимальное усилие на образце. В процессе испытания от электродвигателя 70 кулак 64 поворачивается, что вызывает рост минимальпого усилия, и сдвигается вдоль оси, балансируя

мииимальное усилие и удлинение.

При обрыве образца от устройства 50 выключается электромуфта 95 и включается электромагнит 96, что фиксирует деформацию в момент обрыва; выключается самописец;

выключается электроипое устройство 75; выключается электродвигатель 70 и муфта 45; выключается и затормаживается электродвигатель 18 вибратора; включается обратный ход электродвигателя 34, возвращающего зажим 9 в первоначальное положение.

После регистрации всех показателей кнопкой сбрасываются показаппя счетчика 14; при этом от контакта 74 включается электромагнит 82, выключается электромагнит 96 и

включается электронное устройство 75, т. е. все стрелки приводятся в нулевое положение. При других видах испытаний часть механизмов не работает: при испытании с постоянной минимальной нагрузкой - выключепы электродвигатель 70 и муфта 45;

при испытании с постоянным минимальным папряженнем - электродвигатель 70; при испытании с ростом минимальной нагрузки - муфта 45; при испытании на вытяжку во времени - электродвигатель 70, муфта 45 и электродвигатель 18 вибратора.

Предмет изобретения

1. Прибор для испытания нити на многократное растяжение, состоящий на смонтированных в корпусе нижнего и верхнего зажима для закрепления образца; кривощипнощатунного механизма, кинематически связапного с нижним зажимом и прт-шодпмого в от электродвигателя для придания образцу циклической нагрузки; камеры для нагрева образца во время испытания; тензодатчиков с усилителем для фиксации макснмальной нагрузки в образце, регистрирующих и записывающего устройств, отличающийся тем, что, с целью ноддерл ания заданного минимального напряжения образца, прибор снабжен задающим профилированным

пого и п;}зтп;Т1;о-псст 1;ггелы10го псрелгещеiii;;: вдоль продо; :;1 он оси: валиком с торСИО1Г110Й пружиной, c: iao einrbni Д1;умя рычагад1и. один из которьХ дзлимодействует с поверхностью задаю1цсго валики, а другой - liepxinni зажимоуг п датчлкол, uunpi Mep укра15Л :с: ;ым датчиком 5лекс рсду;сгором для установки I по вертикали.

п. , иглича:ои1 -1ася тем, что, гли валика с торсиокиой люлгепт, поверхность заирофилв, образованный кривой, построенной ио формуле у--- А(-Вх 2.

3. Прибор но п. 1, отличающийся тем, что устройство для регистрации деформации образца в момент разрыва содержит укренленпые на одной оси стрелку указателя и диск, неподвижный магиит и электромуфту, приводимую }$раи1е1ше от-электродвигателя с редуктором для установки пижи,гго зажима, причем, диск имеет возможиость сцеиления нлн с пенодвнж) магнитом или с электроМУСГГОЙ,

5 /4 16

72 12 2 //

1 ТГ 0 39 W Фиг 3 3

,3fe

Z/

/.Z.-/ .-,ir.i Li-«;bii-- «i-,

7S

95 93

92

87