Прибор для испытания материалов сверлением Советский патент 1936 года по МПК G01N33/46 

Уже известно применение сверления для испытания древесины и тому пд;обных материалов.

Предлагаемый прибор для испытания материалов сверлением включает в себе диференциальную передачу, служащую для одновременной передачи барабану, служащему для записи на нем вращающих моментов и перемещений сверла. Коронна.я щестерня передачи приводится во вращение принудительно, а ее сателиты управляют полуосевыми щестернями, из которых одна жестко скреплена с барабаном, служащим для записи , а вторая приводит во вращение сверло.

На чертеже фиг. 1 изображает вер-, тикальный разрез прибора и фиг. 2- частичный наружный вид и вертикальный разрез по линии АВ на фиг. 1.

При испытаниях прибор устанавливается, например, на поверхность испытуемого элемента мачты на четырех шипах / и закрепляется цепью, плотно охватывающей мачту и соединенной концами с крючками болтов 2 прибора, стягиваемых заворачиванием барашков на верхних концах. Усилие стягивания цепи должно быть достаточным для неподвижного удержания прибора при действии опрокидывающих моментов собственного веса прибора, усилий на

рукоятку и разгружающего действия. аксиальной силы на сверло.

Бумага с диаграммой предыдущего испытания должна быть вытянута из щели и оторвана; при этом на диаграммный барабан 3 будет навернута с внутренней катущки чистая бумага.

После установки прибора приводится в равномерное вращение рукоятка 4, движение которой через коническую щестеренку передается другой конической щестерне 5, надетой на втулке 6, снабженной, на наружной поверхности нарезкой для гайки 7 с держателем 8 для карандаща, вычерчивающего на диаграмме вертикальные перемещения, пропорциональные опусканию сверла. Одновременно коническая щестерня 5 жестко связана с корпусом 9 диференциальной передачи, приводя в движение по окружности пальцы сателитов 0. Последние опираются зубцами одной стороны на коническую шестерню //, передавая ей весь реактивный крутящий момент, подаваемый на сверло. С другой стороны .сателиты 10 сцепляются также и с конической щестерней 72, жестко связанной своей ступицей втулкой 13, имеющей изнутри спиральные выступы соответствующие спиральным желобкам сверла J4. Эти выступы при вращении втулки увлекают сверло 14, сообщая ему возвратное движение. Сверло имеет на конце, противоположном режущему, нарезанную утолщенную часть, которая ввинчивается из длинной трубки 15, имеющей на всей внутренней поверхности нарезку, и воспринимающей на себя аксиальное давление, развиваемое сверлом. Это ввинчивание осуществляет постоянную подачу сверла 14 за каждый оборот рукоятки 4. По достижении. этого давления, станавливаемого при первоначальной настройке, трубка /5, опирающаяся на первоначально натянутую пружину 16, приподнимается и вы ключает храповое сцепление, так как один диск 17 лобового храповика соединен неподвижно с трубкой 15, принимающей аксиальное давление, а другой диск 8 жестко связан при помощи трубки / с корпусом 21 прибора. Когда сцепление включено, то осевое давление ниже предельного и поэтому весь реактивный момент, развиваемый в нарезке, принимается через зубцы храповика на корпус. Когда же сцепление выключается в результате подъема верхнего диска 17 храповика вместе с трубкой /5, последняя начинает вращаться вместе со сверлол 14. При этом подача сверла прекращается до того момента, когда аксиальная нагрузка не упадет до устаиовленного предела и храповики 17 н 18 снова получат сцепление. Таким образом сверло предохраняется от аксиальной перегрузки.

Е еактивный крутящий момент от шестеренки 5 передается при помощи втулки 19 по барабану 3, верхняя крыщка которого связана с одним концом плоской спиральной пружины 20, другой конец которой связан с корпусом 2/ прибора при посредстве втулки 22, зажатой гайкой 23. Реактивный крутящий момент, равный моменту, вращающе:му сверло, деформирует пружину 20, заставляя барабан 3 поворачиваться относительно карандаша, неподвижного в горизонтальном направлении;передача вращения от рукоятки при посредстве диференциальной передачи, когда момент на рукоятке передается на оси сателитов, исключает влияние этого ломента (вообще не являющегося постоянным при равномерном вращении)

на величину отсчитываемого на бараб ше 3 момента; реактивный момент, действующий на шестеренку //, всегда будет равен активному моменту, действующему на шестеренку 12. Таким образом карандаш записывает на диаграмме кривую изменения крутящего момента на сверле в зависимости от его погружения в дерево.

Установка нового рулона бумаги на барабан осуществляется вывинчиванием гайки (крышки) 23 из корпуса 21, а потом вывинчиванием крышки 24 диаграммного барабана 3 вместе со втулкой 22 и спиральной пружиной 20, что позволяет завести рулон бумаги внутрь барабана 3.

Тарировка масштаба крутящего момента производится на приборе путем нагрузки слегка выпущенного конца сверла крутящим моментом (создаваемым непосредственной нагрузкой). Установление эффективного затяга пружины 16 осуществляется на приборе в зависимости от испытуемого материала и требуемых абсолютных размеров ординат диаграммы моментов.

Получаемая на диаграммной бумаге кривая изменения момента в зависимости от погружения сверла в материал позволяет по резким снижениям значений момента установить наличие наружных или внутренних гнилей и трещин, а также оценить количественно степень местного ослабления древесины, а по среднему значению крутящего, момента за все погружение установить среднюю прочность элемента в засверленном сечении по сравнению с прочностью нового материала того или иного количества (эталона).

Предмет изобретения.

Прибор для испытания материалов, сверлением, отличающийся тем, что, с целью одновременной передачи равных по величине вращающих моментов сверлу и отжимаемому пружиной барабану, служащему для записи на нем вращающих моментов и перемещений сверла, применена диференциальная передача, коронная шестерня 5 которой принудительно приводится во вращение, а х:ателиты 10 управляют полуосевыми

шестернями //и /2, из которых первая жестко скреплена с барабаном 3, служащим для записи, а вторая приводит во вращение сверло М.

2. В приборе по п. 1 применение, с целью предохранения сверла от перегрузки, храповой передачи 77, J8, одна из составных частей которой жестко скреплена со втулкой 73, определяюI щей продольное перемещение сверла, а вторая часть-с корпусом 2/ прибора при помощи пружины 16.

3. В приборе по п. 1 применение гайки 7 с держателем 8 для карандаща, жестко скрепленным с ней, каковая гайка перемещается на резьбе втулки 6, жестко скрепленной с коронной щестерней 5.

Фиг.1