Зажим для испытаний упруго-пластичных материалов Советский патент 1980 года по МПК C14B17/08 G01N33/44 

t . ; , .

Изобретение относится к легкой промышленности, а именно к зажимньлм устройствам,предназначенным для закрепления упруго-пластичных материалов, например кожевенного полуфабриката, при исследовании процессов взаимодействия этих материалов с обрабатывающей средой.

Известен зажим для испытаний уп-. руго-пластичных материалов, преимущественно кож, содержащий основание и фиксатор с подвижным упором для прижима материала к основанию IJ.

Такая конструкция зажима позволяет закреплять кожевенный ма ериал в центральной части и вращать его в обрабатывающей среде, в данном случае в нагретой газообразной среде, обеспечивающей сушку материала.

Недостатки известного зажима заключаются в том, что при испытании упруго-пластичных материалов,плоскость вращения материала, закрепленного этим зажимом, остается постоянной, что не позволяет изменять угол наклона ее к вертикгши, так как. две основные части зажима (основание и фиксатор) стационарно монтируются на станине обрабатывающего устройства одно над другим, причем станина

имеет проем для размещения вращающегося материала сообщение материалу механических колебаний и перемещение вдоль оси вращения с большими уско5рениями не обеспечит его надежного закрепления а этом зажиме в виду того, что основание и упор фиксатора не связань Между собой, а указанные перемещения тем самым не могут быть

io осуществлены без снижения надежности крепления материала; конструкция зажима требует специально предназначен ногЬ для проведения исследований устройства и не позволяет использо- 15 вать без дополнительных конструктивных изменений известные устройства для создания вращающего момента.

Цель изобретения - повышение точности удержания материала .в требуе20мых статиче :ких или динамических положениях.

Поставленная цель достигается тем, что Основание имеет отверстие с кольцевым бУРтОм, в котором установлен

25 фиксатор с корпусом цилиндрической формы, при 3ITOM фиксатор содержит по крайней мере два дополнительных подвижных упора, установленных симметрично по его периметру, и узел перемещения упоров для прижима материала к стенкам отверстия основания со стопорным приспособлением. Фиксатор имеет подпружиненную платформу,уста тШвЙёйнук) в отверстии основания над кольцевым буртом, а упоры фиксатора выполнены в виде пластин изогнутой формы. Узел перемещения упоров выполнен в виде зубчатого механизма, ведомые шестерни которого соединены с подвижными упорами. Стопорное прис пособление узла перемещения упоров содержит храповые колеса, установлен Ше ;на валу ведущей шестерни зубчато го механизма, при этом одно из них установлено на валу жестко, а другое подпружинено и установлено свободно, и ийёет стержни для отвода его от первого колеса, Подвижные упоры выполнены в виде щтоков. Корпус фиксатора имеет радиальные направляющие отверстия и цилиндрическую направляю Ыую, а узел перемещения упоров установлен в корпусе фиксатора и выполне S Виде рычажно-ползунного механизма ведущим и ведомым ползунами, ведущий и9 которых установлен а цилиндричес кой направляющей корпуса и шарнирно связан с одними концами рычагов, а ведомые выполнены за одно целое с дупора, установлены в направляющих от вёрсфйях корпуса и шарнирно соединена с другими концами рычагов. Стопор ное приспособление выполнено в виде xt3iati6Ebro механизма, зубья храповика которого нарезаны на цилиндрической направляющей корпуса по ее длине, а подпружиненная собачка смонтирована на ведущем ползуне. . На фиг. 1 изображена схема зажима пбШрвому варианту его выполнения с закрепленным материалом; на Фиг. 2 изометрическая проекция зажима по первому варианту с вьщвинутыми упорайи; на фиг. 3 - зажим в разрезе, ййд сверху; на фиг.4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - схема зажима с закрепленным материалом по второму варианту его выполнения. Зажйм содёржит осно вание 1 цилиндрической формы, к одной из торцовых частей которого прикрепленвал 2 для ™1ЙясВШй||е 1 йя k внёшнему приводу зажима, осуществляющему требуемое его движение (на чертеже йе показан) , и фиксатор 3 с тремя подвижными упорам 4. Основание 1 со стороны второй тор цовой части имеет глухое (несквозное отверстие для установки фиксатбра 3 в кольцевой бурт 5, прикрепленный к Г бсгйдвйнию по краю отверстия/причем отверстие )разМеЩено по оси основания ,. имеет также платформу б, подпружиненную упругим элементом 7, устййовлённую между буртом 5 и прот яволежащей по отношению к нему торцовой частью основания, наличие к6торой и зажиме повышает его надежность в работе за счет устранения

781216 перекосов и осевого смещения фиксатора 3 в отверстии основания 1. . .Фиксатор 3 предлагаемого зажима имеет корпус цилиндрической формы,а упоры 4 симметрично расположены по периметру корпуса фиксатора 3. Кроме того, фиксатор 3 содержит узел перемещения упоров для прижима материала, например кожи 8 к стенкам отверстия основания 1, причем указанный узел имеет стопорный механизм, предназначенный для удержания упоров 4 в выдвинутом положении. Перечисленные выше конструктивные признаки зажима присущи каждому из двух рассматриваемых ниже вариантов его конструктивного выполнения. Однако описанныевыше признаки зажима могут быть реализованы и другими вариантами, не меняющими существа те- хнического решения. Отличительная особенность первого варианта выполнения зажима (фиг.1-4) заключается в том, что корпус состоит из двух .частей - диска 9 и крышки 10 в виде стакана, соединенных между собой стойками 11 (на фиг. 1 не показана) .одними концами связанными с диском 9 посредством резьбового соединения, а другими - с крышкой 10 при помощи винтов 12. в пространстве между диском 9 и крышкой 10 размещен узел перемещения упоров 4 со стопорным приспособлением. Узел перемещения упоров содержит вал 13, установленный в направляющих отверстиях корпуса, расположенных по его оси, одно из которых выполнено в крышке 10, а другое - в диске 9, и зубчатый механизм с ведущим 14 и ведомыми 15 зубчатыми колесами,число которых равно количеству упоров 4, в данном случае трем, « Ведущее колесо 14 закреплено на валу 13 посредством штифта 16, а ведомые колеса 15 установлены на осях 17, каждая из которых жестко связана с диском 9 корпуса фиксатора при помощи резьбового соединения. Стопорное приспособление включает в себя диски 18 и 19 с храповыми зубъями на обращенных один к другому торцах и с осевыми отверстиями, в которых проходит вал 13. Диск 18 жестко связан с валом 13 посредством упомянутого выше штифта 16, а диск 19 установлен на валу 13 подвижно в осевом направлении, подпружинен упругим элементом 20 и имеет стержни 21 для отвода диска 19 от диска 18 при выключении стопорного приспособления.Стержни 21 соединены с диском 19 при помощи резьбового соединения с контргайками 22 и проходят через направляющие отверстия 23 диска 9 на его наружную сторону; Диск 18 может быть выполнег за одно целое с ведущим зубчатым колесом 14 или, в случае выполнения их в виде отдельных деталей, может быть связан с нимпосредством шпонки 24, ослабляющей нагрузку на штифт 16,

Упоры 4 представляют собой пластины изогнутой формы, которые прикреплены к ведомым зубчатым колесам 15 и подпружинены возвратными упругими элементами 25 в виде пружин кручения установленных на осях 17,

Для удобства поворота вала 13 он имеет профилированную часть 26, например, в виде четырехгранника, расположенную с наружной стороны диска 9, а с целью удержания фиксатора от вращения при повороте вала 13, его корпус имеет выступы 27, которые могут быть выполнены на концах стоек 11, соединенных с диском 9. В зажиме по первому варианту выполнения (фиг.5) корпус 28 зажима имеет радиальные направляющие отверстия 29 и смонтированную по его оси цилиндрическую направляющую 30, а упоры 4 выполнены в виде штоков.

в этом ваЕ ианте узел перемещения упоров представляет собой рычазкноползунный механизм с ведущим 31 и ведомыми 32 ползунами и рычагами 33. Ведущий ползун 31 установлен на цилиндрической направляющей 30 корпуса 28 и связан посредством шарниров 34 с одними концами рычагов 33, а ведомые ползуны 32 выполнены за одно целое с упорами 4, установлены в направляющих отверстиях 29 и соединены при помощи шарниров 35 с другими концами рычагов 33,

При этом стопорное приспособление выполнено в виде храпового механизма зубья храповика которого нарезаны на цилиндрической направляющей 30 корпуса 28 по ее длине, а собачка представляет собой двуплечий рычаг 36, шарнирно установленный на ползуне-31 одно плечо которого входит в зацепление с зубьями храповика, а другое подпружинено упругим элементом 37, На цилиндрической йаправляющей 30 между ползуном 31 и корпусом 28 установлена возвратная пружйна 38. Такое конструктивное исполнение зажима позволяет снизить осевой размер той части фиксатора, которая установлена в полости основания 1, и упростить в некоторой степени его конструкцию,но увеличивает радиальные габариты за жима.

Закрепление материала зажимом осуществляется следующим образом..

Материал 8, к примеру кожу, размещают средней частью на фиксаторе 3, который затем вместе с материалом вводят в осевое отверстие основания 1 или, что более удобно, надвигают основание 1 на фиксатор 3 с размещенным на нем материалом до контакта последнего с платформой 6.

Далее, преодолевая сопротивление пружины 7, осуществляют относительно

781216

осевое перемещение (сжатие) фиксатора 3 и основания 1до необходимого сжатия пружины 7, степень которого определяется удвоенной толщиной материала, после чего выдвигают упоры 4, которые прижимают материал 8 к стен- кам отверстия основания 1 .

Для этого, применительно к первому варианту зажима, поворотом вала 13 через зубчатые колеса 14 и 15 осуществляют выдвижение упоров 4. В выдoвинутом положении, соответствующем толщине материала, упоры 4 удерживаются стопорным приспособлением, храповые зубья дисков 18 и 19 которого препятствуют повороту зубчатых колес

5 15,14 и вала 13.

Во втором варианте конструкции выдвижение упоров 4 осуществляется путем осевого перемещения ползуна 31 по направлению к корпусу 28 фиксатора 3, которые в вьщвинутом

0 положении также удерживаются стопорным приспособлением, действие которого, как храпового механизма, не требует пояснений.

После прижатия материала 8 к ос5нованию прекращают взаимное сжатие основания i и фиксатора 3, в результате чего платформа 6 за счет.воздействия пружины 7 прижимает материал к внутренней кольцевой поверхности

0 бурта 5.

. За счет прижатия материала к двум взаимно-перпендикулярным поверхностям бурта 5 и основания 1 обеспечивается надежное и, при том, без пов5реждения (ввиду симметричности деформаций) его закрепление в зажиме.

З.атем зажим с закрепленным в нем таким образом материалом приводят в движение, осуществляя его обработку

0 в жидкой или газообразной среде, в процессе которого зажиму могут быть наряду с вращением сообщены переме.щения различного характера, упомянутого выше, и определено влияние рехсимов обработки на характер взаимо5действия материала с. обрабатывающей средой, т.е. проведено исследование процессов их взаимодействия.

При вращении зажЙ1ма упоры 4 (при выполнении вх достаточно массивными)

0 прижимают материал к стенкам отверстия основания 1 с силой, прбпорциоиальной квадрату угловой скорости вращения, что обеспечивает не только надежное закрепление материала в

5 зажиме, но исключает самопроизвольный выход фиксатора из полости основания 1 в случае несрабатывания стопорного приспособления.

Пла.тформа б имеет отверстия 39 и 40 (фиг.2), а вал 2 выполнен пЛРЫМ,

0 через него может быть подана, например, под давлением обрабатывающая среда для исследования возможности обработки центральной части материала.... По окончании обработки и прекращении вращения зажима производят вы ключени стопорного приспособления, Для чего в первой конструкции нажатием на стержни 21 по стрелке а .(фиг.1) отводят диск 19 от диска 18 В результате чего упоры 4 с зубчаты ми колесами 15 под действием пружин 25 возвращаются в исходное положени а фиксатор 3 вынимается из полости основания 1 или основание 1 снимает ся (отводится) с фиксатора 3, освоб ждая материал 8. Во второй конструкции для выключения стопорного приспособления, воз действуют на собачку 36, а упоры 4 возвращаются в исходное положение под действием пружины 38 на ползун Формула изобретения 1.зажим для испытаний упруго-пл стичных материалов, -преимущественно кож, содержащий основание и фйксат с подвижным упором для прижима мате риала к основанию, отличающ и и с я тем, что, с целью повы.шенйя точности удержания материала в требуемых статических или динамических положениях, основание имеет отверстие с кольцевым буртом, в котором установлен фиксатор с корпусом цилиндрической фирмы, при этом фиксатор содержит по крайней мере два дополнительных подвижных упора, устайовленных сшшетрично по его пе риметру, и узел перемещения упоров для прижима материала1 к стенкам отвёрйтия основания со стопорным прис пособлением. 2.Зажим по п,1, о-т л и ч а и и с я тем, то, с целью повышения надежности крепления материала за счет устранения перекосов и осевого смещения фиксатора в отверстии бснованйя, ой имеет подпружиненную платформу, установленную sбтйёрстй основания над кольцевым буртом. 3.Зажим по П.1, о Т л и ч а ющ и и с я тем, что упоры фиксатора б )0 ZS выполнены в виде пластин изогнутой формьь 4.Зажим по ЦП. 1 и 3, отличающийся тем, что узел перемещения упоров выполнен в виде зубчатого механизма, ведомые шестерни которого соединены с подвижными упорами . . , 5.Зажим по пп.1,3 и 4, о т ли чающийся тем, что стопорное приспособление узла перемещения упоров содержит храповые колеса, установленные на валу ведущей шестерни зубчатого механизма, при этом одно из них установлено на валу жестко,а другое подпружинено и,установлено свободно, и имеет стержни для отвода егоОТ первого колеса. б. Зажим по П.1, о-т л и ч а ю щ и и с я тем, что подвижные упоры .выполнены в виде штоков. 7.Зажим по пп, 1 и б, о т л и .ч а ю щи и с я тем, что корпус фиксатора имеет радиальные направляющие отверстия и цилиндрическую направляющую, а узел Перемещения упорой установлен в корпусе фиксатора и выполйен в виде рычажно ползунного механизма с ведущим и ведомым ползунами, ведущий иэ которых установлен на цилиндрической направляющей корпуса и шарнйрно связанс одними концами рычагов, а ведомые выполнены за одно целое с упорами, установлены в направляющих отверстиях корпуса и шарнйрно соединены с другими концами рычагов. . . 8.ЗажИм rio пп. 1,6 и 7, отличающий с.я тем, что стопорное приспособление выполйено в виде храпового механизма, зубья храповика которого нарезайы на цилиндрической направляющей корпуса по её длине, а подпружиненная собачка смонтирована на ведущем ползуне. Истрчйики информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 248144, кл. ir 14 В 1/58, 1957.

Г7 (6 19 JJ ±± ю 22 12

f5