Гидрозахват к испытательным машинам (его варианты) Советский патент 1982 года по МПК G01N3/04 G01N3/10 

1

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к гидравлическим захватам испытательных машин.

Известен гидрозахват к испытательным машинам, содержащий корпус с соосными силовыми гидроцилиндрами, в полостях которых расположены поршни со штоками, прикрепленные к поршням зажимные губки для образца, а также гидравлическую систему управления захватом, включающую управляющие гидроцилиндры и обратные клапаны tl.

Однако выполнение гидрозахвата с разобщенными полостями силовых гидроцилиндров не позволяет зажимать испытуемый образец точно по оси приложения нагрузки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является гидрозахват к испытательным машинам, содержащий корпус с соосными силовыми гидроцилиндрами, в полостях которых расположены портни со ттоками, прикрепленные к поршням зажимные губки для образца, установленные при корпусе соосно с силовыми гидроцилиндрами первый и второй управляющие дйухходовые гидроцилиндры, поршни которых имеют хвостовики и жестко закреплены на соответствующих штоках с рабочими полостями и полостями

10 отвода, и соединенные с последними напорную и сливную магистрали рабочей жидкости Г.

Недостатком известного гидрозахвата является то, что гидравличес15кая система его управления требует сложного устройства порционирования подачи рабочей жидкости в силовые гидроцилиндры, и в ней учтено влияние сжимаемости рабочей жидко20сти, а это приводит к смещению оси образца по отношению к оси приложения нагрузки, что снижает точность получаемых результатов, 3 Цель изобретения - повышение точности крепления образца. Поставленная цель достигается тем что гидрозахват к испытательным машинам, содержащий корпус с соосными силовыми гидроцилиндрами, в полостях которых расположены поршни со штоками, прикрепленные к поршням зажимные губки для образца, установленные на корпусе соосно с силовыми гидроцилиндрами первый и второй управляющие двухходовые гидроцилиндры, поршни которых жестко закреплены на соответствующих штоках, с рабочими полостями и полостями отвода и соединенные с последними напорную и сливную магистрали рабочей жидкости, снабжен регулируемым дросселем двухпоз1|цибнным распределительным клапаном, системой регулирования давления рабочей жидкости , перепускным клапаном, двумя нерегулируемыми дросселями, а полости силовых гидроцилиндров соединены каналом между собой и через нерегулируемый дроссель - с рабочей полостью перво го управляющего гидроцилиндра, соединенной через регулируемый дроссел и двухпозиционный pacпpeдeлиteльный клапан с магистралью слива, полость отвода поршня первого управля ющего гидроцилиндра соединена с рабочей полостью второго управляющего гидроцилиндра, связанной перепускным клапаном и нерегулируемым дросс лем с полостью отвода, соединенной системой регулирования давления и двухпозиционным распределительным клапаном и напорной магистралью Во втором варианте поставленная цель достигается тем, что в гидрозахвате к испытательным машинам,, содержащем корпус с соосными силовыми гидроцилиндрами, в полостях которых расположены поршни со штоками, прикрепленные к поршням зажимные губ ки для образца, установленные на корпусе соосно с силовыми гидроцилиндрами первый и второй управляющие двухходовые гидроцилиндры, поршни которых имеют хвостовики и жестко закреплены на штоках, с рабочими полостями отвода и соединенные с последними напорную и сливную магистра ли рабочей жидкости, в одной из крышек управляющих гидроцили ндров выпол нены две разнесенные кольцевые проточки, а полости силовых гидроцилиндррв соединены «между собой и через нерегулируемый дроссель - с рабочей полостью первого управляющего гидроцилиндра, соединенной через регулируемый д|эоссель, и второй двухпозиционный распределительный клапан с магистралью слива, включающей датмик давления, электрически связанный с первым двухпозиционным распределительным клапаном, гидравлически соединяющим полость отвода первого управляющего гидроцилиндра с рабочей полостью второго управляющего гидроцилиндра, которая последовательно соединена каналом, выполненным в хвостовике и включающим обратный клапан, с проточкой в крышке, через нерегулируемый дроссель с полостью отвода и системой редуцирования давления и вторым двухпозиционным распределительным клапаном с напорной магистралью, а вторая проточка соединена обратным клапаном рабочей полостью силов,ого гидроцилиндра. На фиг. 1 изображен гидроцилиндр, общий вид а разрезе, с гидравлической системой управления ( схема ) по варианту 1; на фиг. 2 - гидрозахват, общий вид в разрезе, и гидравлическая;.система управления (схема) по варианту 2; на фиг. 3 - обратный клапан, общий вид в разрезе. В соответствии с первым вариантом гидрозахват содержит корпус 1 с соосными силовыми гидроцилиндрами 2 и 3, в полостях и 5 которых расположены поршни 6 и 7 со штоками 8 и 9. На поршнях 6 и 7 установлены зажимные губки 10 и 11 для образца (на чертеже не показан). На корпусе 1 установлены первый управляющий двухходовой гидроцилиндр 12 и второй управляющий двухходовой гидроцилиндр 13 с соответствующими поршнями I и 15, рабочими полостями 16 и 17 и полостями 18 и 19 отвода. Гидравлическая система управления гидрозахвата содержит напорную магистраль 20, магистраль 21 слива, регулируемый дроссель 22, двухпозиционный распределительный клапан 23, систему 2k редуцирования давления рабочей жидкости, перепускной клапан 25, нерегулируемые дроссели 26 и 27, соединительные каналы 28 и 29. Гидрозахват также содержит каналы 30 - 32, редукционный клапан 33, обратные клапаны З и 35, регулируемый россель Зб.

В соответствии со вторым вариантом гидрозахват .к испытательным машинам содержит корпус 1 с соосными силовыми гидроцилиндрами 2 и 3, в полостях 4 и 5 которых расположены поршни 6 и 7 со штоками 8 и 9 соответственно, . На поршнях 6 и 7 закреплены зажимные губки 10 и 11. На корпусе 1 соосно с гидроцилиндрами 2 и 3 установлены первый управляющий двухходовой гидроцилиндр 12 и второй управляющий двухходовой гидроцилиндр 13, соответственно с поршнями I и 15, имеющими хвостовики 37 и 38о Управляющие гидроцилиндры 12 и 13 имеют рабочие полости 16-19 отвсзда, соединенные с напорной магистралью 20 и магистралью 21 слива Управляющие гидроцилиндры 12 и 13 имеют крылки 39 и 40, В крышке О выполнены разнесенные кольцевые проточки и 2, Полости 4 и 5 силовых гидроцилиндров 2 и 3 соединены между собой каналом 28, а,полост k также соединена с каналом 31 , вклчающим нерегулируемый дроссель 26, с полостью 16 первого управляющего гидроцилиндра 12. Полость 16 соединна через регулируемый дроссель 22 и двухпозиционный распределительный клапан 23 каналом 30 с магистралью 21 слива. Магистраль .21 слива имеет датчик 43 давления, соединенный электрической цепью (не показана) с первым двухпозиционным распределительным клапаном kk, соединяющим полость 18 отвода первого управляющего гидроцилиндра 12 с рабочей полостью 17 второго управляющего гидроцилиндра 13. Полость 17 последовательно соединена каналом 45, выполненным в хвостовике 38 и вю1ючающим обратный клапан 46, с проточкой 42 и через нерегулируемый дроссель 47 с полостью 19 отвода, связанной каналом 32 с системой 24 редуцирования давления и распределительным клапаном 23 с напорной магистралью 20, Другая кольцевая проточка 41 соединена каналом 48 и обратным клапаном 49 с рабочей полостью 5 силового гидроцилиндра 3. Система 24 редуцирования давления включает обратные клапаны 34 и 35, редукционный клапан 33 и регулируемый дроссель 36,

Гидрозахват к испытательным машинам по первому варианту работает следующим образом ;

Управляющий электрический сигнал переключает двухпозиционный распределительный клапан 23, при этом полость 16 каналом 30 через регулируемый дроссель 22 и клапан 23 соединяется с напорной магистралью 20, а полость 19 каналом 32 через систему 24 редуцирования давления и клапан 23 соединяется с магистралью

21 слива. Давление в полости 16 повышается, поршень 14 начинает перемещаться, сжимая рабочую жидкость в полости 18, и соответственно в связанной с ней полости 17 давление

5 повышается и поршень 15 также начинает перемещаться в сторону зажимного образца. При помощи регулируемого дросселя 22 устанавливается скорость перемещения зажимных губок

0 10 и 11.

Одновременно с этим рабочая жидкость через нерегулируемый дроссель 26 и канал 21 попадает в полость 4 силового гидроцилиндра 2 и далее

5 по каналу 28 в полость 5 силового гидроцилиндра Зо Нерегулируемый дроссель 26 выбирается таким образом, что при подводе зажимных губок 10 и 11 к образцу полости 4 и 5 гидроцилинд0 ров 2 и 3 только заполняются рабочей жидкостью без создания зажимного усилия После фиксации образца давление жидкости в полостях 16, 17 и 18 управляющих гидроцияиндров повышается, и происходит окончательная установка

5 занимаемых губок 10 и 11 относительно оси приложения испытательного уси ЛИЯ, Затем рабочая жидкость полностью заполняет рабочие полости 4 и 5 сило- вых гидроцилиндроЕ 2 и 3, и давление в них повышается до величины давления напорной магистрали 20. На образец действует усилие, определяемое произв.едением величины давления в полостях 4 и 5 силовых гидроцилиндров 2 и 3 на площадь поршней 6 и 7.

После окончания испытаний клапан 23 переключается, соединяя полость 19 с напорной магистралью 20, а полость 16 с магистралью 21 слива. Дав

ление в полости 1б и в связанных с ней полостях .4 и 5 падает.

Поршень 15 совместно с поршнем 7 начинает перемещаться от образца, 5 одновременно сжимая рабочую жидкость в полости 17, где г;авление начинает .возрастать, итакже повышается давление вполости 18, Поршень 14 совместно с поршнем 6 начинает перемещаться от образца в исходное положение. Гидрозахват по второму варианту работает следующим образом. В исходном положении рабочая жид кость из напорной магистрали 20 че рез распределительный клапан 23 и систему 2 редуцирования давления п каналу 32 поступает -в полость 19 уп равляющего гидроцилиндра 13 и одновременно через нерегулируемый дроссель kj по каналу 5 с обратным кла паном h6 в полость 17, где устанавливается расчетное давление и компенсируются утечки. При подаче управляющего электри«Ческого сигнала на распределительный клапан 23 последний сообщает по лость 19 управляющего гидроцилиндра 13 с магистралью 21 слива, а полост 16сообщается с напорной магистралью 20. Распределительный клапан в это время находится в положении, обеспечивающим соединение полостей 17и 18. За счет возрастания.давления в полости 16 начинается движение поршня 14 и связанного с ним поршня 6. Рабочая жидкость в полост 18при этом сжимается, ее давление повышается, так же повышается давле ние в связанной с ней полости 17. Начинается движение поршня 15 соответственно поршня 7 и происходит фиксация образца 50. При перемещеНИИ хвостовика 38 поршня 15 совмещается канал 5 с проточкой 1, повышенное давление начинает поступат в полость 5 силового гидроцилиндра 3, а через нерегулируемый дроссель 26 - в полость k силового гидроцилиндра 2, происходит окончательный зажим испытуемого образца 50. При заполнении всех полостей возрастает давление в магистрали 30, по команде датчика A3 давления распределительный склапан переключается и соединяет полость 17 с напорной магистралью 20, а полость 18 с магист, ралью 21 слива. Скорость перемещения губок устанавливается настройкой регулируемого дросселя 22. После испытаний отвод зажимных губок 10 и 11 осуществляется переключением распределительного клапана 23, который при этом сообщает полость с напорной магистралью 20, а полость 1$ и связанные с ней чере нерегулируемый дроссель 26 полости 18 и 5 силовых гидроцилиндров 2 и 3 с магистралью 21 слива. Применение предлагаемого изобретения позволяет получить техникоэкономический эффект,заключающийся в повышении точности крепления испытуемого образца. Повышение точности крепления образца достигается осуществлением по данной схеме управления выполнения предварительного холостого хода поршня силового гидроцилиндра, что исключает влияние сил трения покоя, а также оригинальной схемой дозирования рабочей жидкости, обеспечивающей синхронное перемещение зажимных губок. Формула изобретения 1. Гидрозахват к испытательным машинам, содержащий корпус с соосными силовыми гидроцилиндрами, в полостях которых расположены поршни со штоками, прикрепленные к поршням зажимные губки для образца, установленные на корпусе соосно с силовыми гидроцилиндрами первый и второй управляющие двухходовые гидроцилиндры, поршни которых жестко закреплены на соответствующих штоках, с рабочими полостями отвода и соединенные с последними напорную и сливную магистрали рабочей жидкости, отличаю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности крепления образца, гидрозахват снабжен регулируемым дросселем, двухпозиционным распределительным клапаном, системой регулирования давления рабочей жидкости, перепускным клапаном, двумя нерегулируемыми дросселями, а полости силовых гидроцилиндров соединены между собой и через нерегулируемый дроссель - с рабочей полостью первого управляющего гидроцилиндра, соединенной через регулируемый дроссель и двухпозиционный распределительный клапан с магистралью слива, полость отвода поршня первого управляющего гидроцилиндра соединена с рабочей полостью второго управляющего гидроцилиндра, связанной перепускным клапаном и нерегулируемым дросселем с полостью отвода, соединенной системой регулирования давления и двухпозиционным распределительным клапаном с напорной магистралью.

2. Гидрозахват к испытательным машинам, содержащий корпус с соосными силовыми гидроцилйндрами, в полостях которых расположены поршни со штоками, прикрепленные к поршням зажимные губки для образца, установленные на корпусе соосно с силовыми гидроцилиндрами первый и второй управляющие двухходовые гидроцилиндры, поршни которых имеют хвостовики и жестко закреплены на штоках, с рабочими-полостями и полостями отвода и соединенные с последними напорную и сливную магистрали рабочей жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности крепления образца, в одной из крышек направляющих гидроцилиндров выполнены две разнесенные кольцевые проточки, а полости силовых гидроцилиндров соединены между собой и через нерегулируемый дроссель - с рабочей полостью первого управляющего гидроцилиндра, соединенной через регулируемый дроссель и второй двухпозиционный распределительный клапан с магистралью

слива, включающей датчик давления, электрически связанный с первым двухпозиционным распределительным клапаном, гидравлически.соединяющим полость отвода первого управляющего гидроцилиндра с рабочей полостью второго управляющего гидроцилиндра, которая последовательно соединена каналом, вь1полненным в хвостовике и

включающим обратный клапан, с проточкой в крышке, через нерегулируемый дроссель с полостью отвода и системой редуцирования давления и вторым двухпозиционным распределиг :

тельным клапаном с напорной магистралью, а вторая проточка соединена обратным клапаном с рабочей полостью силового гидроцилиндра.

Источники информации, .

принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3 98121,. кп. G 01 N 3/Ok, 1970.

2.Рекламный проспект фирмы

.Shenek гидравлические зажимы серии РЕ-К, 1976 (прототип).

5577 .

иг. Г К системе упрабл ния нагрум енибм

«N

(Vl