Устройство для испытания образцов материалов на прочность Советский патент 1982 года по МПК G01N3/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ

НА ПРОЧНОСТЬ

1

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении механических характеристик материалов растительного происхождения.

Известно устройство для испытания образцов материалов на прочность, содержащее раму, установленные на ней винтовые стойки с гайками, привод вращения стоек, неподвижную и подвижную плиты, последняя из которых связана с гайками с возможностью поступательного перемещения, силоизмеритель, регистрирующие приборы и источник тока 1.

Недостатком этого устройства является сложность испытания на нем материалов растительного происхождения, например зерен, так как их невозможно закреплять на плитах в заданном положении и нагружать с заданной постоянной скоростью, что связано с неравномерностью перемещения плит в начальный момент.

Цель изобретения - упрощение испытания материалов растительного происхождения.

Цель достигается тем, что в устройстве для испытания образцов материалов на

прочность, содержащем раму, установленные на ней винтовые стойки с гайками, привод вращения стоек, неподвижную и подвижную плиты, последняя из которых связана с гайками, силоизмеритель, регистрирующие приборы и источник тока, подвижная плита связана с гайками с помощью щарниров, обеспечивающих поворот вокруг оси, перпендикулярной осям стоек, устройство снабжено установленными на щарни10 pax фиксаторами положения подвижной плиты относительно гаек и компенсаторами иеравномерности вращения стоек, на обращенных яруг к другу рабочих поверхностях подвижной и неподвижной плит нанесены последовательно слой оксидной плен ки и электровязкой суспензии, а плиты элек трически соединены с источником тока.

Кроме того, компенсаторы выполнены в виде втулок с кольцевыми прорезями, жестко связанных с соответствующими выходными валами привода и охватывающих кон цы соответствующих стоек, и щтифтов, установленных на указанных концах стоек с возможностью взаимодействия с поверхностью прорезей соответствующих втулок.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - компенсатор неравномерности вращения стоек (узел I и фиг. 1)

Устройство содержит раму 1, винтовые стойки 2 и 3, привод 4 вращения винтовых стоек 2 и 3 с муфтой 5, выходные валы 6 и 7, которые связаны с концами стоек 2 и 3 через компенсаторы 8, неравномерности вращения стоек 2 и 3, установленный на раме 1 силоизмеритель 9, неподвижную плиту 10, связанную с силоизмерителем 9, гайки II и 12, установленные на стойки 2 и 3, подвижную плиту 13, связанную с гайками 11 и 12 через щарниры 14 и установленную с возможностью поворота вокруг оси О-О, перпендикулярной осям X-X стоек 2 и 3, и фиксаторы 15 положения плиты 13, установленные на щарнирах 14, На обращенных друг к другу поверхностях плит 10 и 13 нанесены последовательно слои оксидной пленки и электровязкой суспензии, в качестве которой используют состав со следующим соотнощением ингредиентов, %:

Масло трансформаторное 45,8

Диатомит50

Олеиновая кислота4,2

Слои электровязкой суспензии соединены с источником, тока (не показан), а силоизмеритель 9 - с регистрирующими приборами, например осциллографом (не показан) , каждый компенсатор 8 выполнен в виде втулки 16 с прорезью 17, жестко связанной с соответствующим выходным валом 6 и 7 и охватывающей конец соответствующей стойки 2 или 3, и щтифта 18, установленного на указанном конце стойки 2 или 3 с возможностью взаимодействия с концами прорези 17.

Устройство работает следующим образом.

Подвижную плиту 13 поворачивают вокруг оси О-О в щарнирах 14 и закрепляют фиксатором 15 таким образом, чтобы поверхность плиты 13 к оксидной пленкой и электровязкой суспензий была обращена вверх. Затем в слой электровязкой суспензии в необходимом положении устанавливают образец 19, например зерно. Подают напряжение на электровязкую суспензию подвижной плиты 13 от источника тока, и образец 19 фиксируется в заданном положении за счет резкого повыщения вязкости суспензии, вплоть до ее отвердевания. Поворачивают плиту 13 таким образом, что слой электровязкой суспензии обеих плит 10 и 13 обращены друг к другу и фиксируют плиту 13 в этом положении. Включают привод 4 вращендя винтовых стоек 2 и 3 и подводят плиту 13 к плите 10 до тех пор, пока часть образца 19 не погрузится в слой электровязкой суспензии плиты Л на необходимую глубину. Останавливают

привод 4, выключают муфту 5 и подают напряжение на плиту 10, закрепляя образец также в слое электровязкой суспензии плиты 10.

Устройство готово к испытанию образца 19 на растяжение и сжатие. Для проведения испытания устанавливают компенсатор 8 неравномерности перемещения стоек таким образом, чтобы щтифт 18 взаимодействовал с концом прорези 17, противоположным относительному движению штифта 18 в прорези 17, т. е. чтобы щтифт 18 проходил всю прорезь 17 в начальный момент движения. После того, как привод 4 наберет заданное число оборотов, включают муфту 5, через которую передают вращение на выходные валы б и 7 привода 4. При этом вследствие люфтов в системе привода 4 и его инерционности заданная скорость вращения выходных валов 6 и 7 достигается через некоторое время, меньщее, чем время, необходимое для прохождения щтифтом 18 всей длины прорези 17. После того, как 1выходные валы 6 и 7 достигнут заданной скорости вращения, штифт 18 коснется конца прорези 17 и винтовые стойки 2 и 3 начнут вращение с постоянной скоростью. Гайки 11 и 12 с плитой 13 будут перемещаться с заданной скоростью до разрущения образца 19. При нагружении образца 19 усилие фиксируется с помощью силоизмерителя 9 регистрирующими приборами. После разруц1ения образца 19 плита 13 поднимается вверх и переворачивается, отключают напряжение от плит 10 и 13 и удаляют обломки образца 19.

После этого устройство готово к проведению следующего испытания.

Устройство позволяет испытывать образцы материалов растительного происхождения любой ;формы в любом произвольном направлении за счет закрепления частей образца в слое электросвязей суспензии и поворота одной из плит при фиксации образца.

Формула изобретения

. Устройство для испытания образцов материалов на прочность, содержащее раму, установленные на ней винтовые стойки с гайками, привод вращения стоек, неподвижную и подвижную плиты, последняя из которых связана с гайками, силоизмеритель, регистрирующие приборы и источник тока, отличающееся тем, что, с целью упрощения испытаний материалов растительного происхождения, подвижная плита связана с гайками с помощью шариров, обеспечивающих поворот вокруг оси, перпен.дикулярнойосям стоек, устройство снабжено установленными на шарнирах фиксаторами положения подвижной плиты относительно гаек и компенсаторами неравномерности

вращения стоек, на обращенных друг к другу рабочих поверхностей подвижной н неподвижной плит нанесены последовательно слой оксидной пленки с электровязкой суо пензии, а плиты электрически соединены с источником тока.

валами привода и охватывающих концы соответствующих стоек, и щтифтов, установленных на указанных концах стоек с возможностью взаимодействия с поверхностями прорезей соответствующих втулок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авдеев Б. А. Техника определения механических свойств материалов. М., Машгиз, 1958, с. 61 (прототип).

.г