Установка для испытания образцов на прочность

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА ПРОЧНОСТЬ, содержащая основание , размещенное на нем нагружаняцее устройство, выполненное в виде двуплечего рычага, установленной на одном его плече каретки с грузом, привода ее .перемещения, выполненного в виде электродвигателя, и противовеса , установленного на другом плече рычага, активный захват, связанный с рычагом, пассивный.захват, привод перемещения последнего, датчик усилия , выполненный в виде установленного на рычаге реохорда, ось которого через редуктор связана с осью электродвигателя , датчик деформации и связанное с последним регистрирующее устройство, отличающаяся тем, что, с целью упрощения процесса измерения деформации образцов, датчик деформации выполнен в виде механотрона, установленного на осно . вании с возможностью взаимодействия его чувствительного элемента с актив- S ным захватом, а установка снабжена (/7 механизмом перемещения механотрона и микрометрическим винтом, установленным с возможностью взаимодействия с механотроном и кинематически связанным с механизмом перемещения последнего .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

O9l (И) др G 01 N 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3598857/25-28 (22) 07.04.83 (46) 23.06.84. Бюл. В 23 (72) А.А. Куров, В.И. Могиленский и Н.К. Петров (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт абразивов и шлифования (53) 620. 174. 2(088. 8) (56) Каолин обогащенный. Методы испытаний. ГОСТ 19609.22-79.

2. Авторское свнцетельство СССР

В 444085, кл. G 01 N 3/18, l 969 (прототип). (54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА ПРОЧНОСТЪ, содержащая основание, размещенное на нем нагружающее устройство, выполненное в виде двуплечего рычага, установленной на одном его плече каретки с грузом, привода ее перемещения, выполненного в виде электродвигателя, и противовеса, установленного на другом плече рычага, активный захват, связанный с рычагом, пассивный. захват, привод перемещения последнего, датчик усилия, выполненный в виде установленного на рычаге реохорда, ось которого через редуктор связана с осью электродвигателя, датчик деформации и связанное с последним регистрирующее устройство, отличающаяся тем, что, с целью упрощения процесса измерения деформации образцов, датчик деформации выполнен в виде . механотрона, установленного на основании с возможностью взаимодействия

его чувствительного элемента с актив- а е ным захватом, а установка снабжена механизмом перемещения механотрона и микрометрическим винтом, установ ленным с возможностью взаимодействия с механотроном и кинематически связанным с механизмом перемещения последнего.

1О

40

50

1 1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов на прочность.

Известна установка для испытания образцов на прочность, содержащая основание, размещенное на нем нагружающее устройство, выполненное в виде двуплечего рычага, груза, закрепленного на одном плече рычага, и противовеса, установленного на другом

его плече, активный захват, выполнен1ный в виде упорной призмы, связанной с рычагом, и пассивный захват, выполненный в виде перекладины с двумя опорными призмами. Переменная нагрузка на образец передается через упор ную призму от груза, в качестве которого используют ведро, которое заполняют в процессе испытаний водой. После разрушения образца определяют массу воды и по известным зависимостям рассчитывают механическую прочность образца ft) .

Недостатком данной установки является небольшой диапазон усилий,.которыми нагружают образцы при испытаниях.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка для испытания образцов на прочность, содержащая основание, размещенное на нем нагружающее устройство, выполненное в виде двуплечего рычага, .установленной на одном его плече каретки с грузом, привода ее перемещения, выполненного в виде электродвигателя, и противовеса, установленного на другом плече рычага, активный захват, связанный с рычагом, пассивный захват, привод перемещения последнего, датчик усилия, выполненный в виде установленного на рычаге реохорда, ось которого через редуктор связана с осью электродвигателя, датчик деформации и электрически связанное с последним регистрирующее устройство. Датчик деформации размещен непосредственно на образце, а отсчет деформации ведут по перемещению пассивного захвата, которое осуществляют для поддержания горизонтального положения рычага j2) .

099229 2 чиков на каждом из испытуемых образцов.

Цель изобретения — упрощение процесса измерения деформации образцов.

Укаэанная цель достигается тем, что в установке для испытания образцов на прочность, содержащей основание, размещенное на нем нагружающее устройство, выполненное в виде двуплечего рычага, установленной.,на одном его плече каретки с грузом, привода ее перемещения, выполненного в виде электродвигателя, и противовеса, установленного на другом плече рычага, активный захват, связанный с рычагом, пассивный захват, привод перемещения последнего, датчик усилия, выполненный в виде установленного на рычаге реохорда ось которого через редуктор связана с осью электродвигателя, датчик деформации и связанное с последним регистрирующее устройство, датчик деформации выполнен в виде механотрона, установленного на основании с возможностью взаимодействия его чувствительного элемента с активным захватом, а установка снабжена механизмом перемещения механотрона и микрометрическим винтом, установленным с воэможнвстью взаимодействия с механотроном и кинематически связанным с механизмом перемещения последнего.

На фиг. 1 изображена предлагаемая установка, общий вид; на фиг. 2 — основание установки; на фиг. 3 — шарнирная опора для размещения рычага нагружающего устройства, на фиг. 4 разрез A-А на фиг. 3, на фиг. 5— схема рычага и активного захвата; на фиг. 6 — привод перемещения пассивного захвата, на фиг. 7 — разрез

Б-Б на фиг. 6; на фиг. 8 — привод перемещения каретки, на фиг. 9— схема размещения механотрона.

Установка содержит основание 1, выполненное в виде короба с тремя секциями, наибольшая из которых выполнена без дна, на верхней стенке наибольшей секции выполнено прямоугольное отверстие 2, в боковых стенках — пазы 3, а в задней и лицевой стенках — по дв- паза 4, причем оцин из пазов выполнен сквозным. На осноНедостатком известной установки является сложность процесса измерения деформации образуов, обуслбвленная необходимостью размещения датвании 1 установлена опора 5, включающая подушку 6, призму 7 и изолированнеы электроды 8 и 9. Электроды

8 жестко связаны с призмой 7, а .элек3 10992 троды 9 размещены в подушке 6, выполнены подвижными в вертикальном, направлении и подпружинены при помощи пружин 10. На призме 7 опоры 5 размещено нагружающее устройство, выполненное в виде двуплечего рычага 11, с линейной шкалой 12 на одном его плече, каретки 13 с грузом, -становленной на этом же плече рычага

11 с возможностью перемещения по на- fp

)правлякщим осям 14, и привода перемещения каретки 13. Привод включает реверсивный электродвигатель 15, барабан 16, закрепленный на оси последнего, и трос 17, жестко связанный с кареткой 13. Трос 17 частично намотаны на барабан 16 и перекинут через блок 18, закрепленный на конце рычага 11. Реверсивный электродвигатель 15 электрически связан 2О через электроды 8 и 9 с источником

19 питания, который размещен в одной из секций основания 1. На конце рычага 11 и на опоре 5 установлены прерыватели 20, электрически связанные с переключателем 21 направления движения каретки 13. На кон- це рычага 11 в пазу 22 закреплены активный захват, выполненный в виде планки 23 и двух закрепленных на ней призм 24, а на другом плече рычага размещен противовес 25.

На основании 1 размещен также пассивный захват, выполненный в виде перекладины 26 с двумя опорными .приз-З5 мами 27, связанный с приводом его перемещения. Последний выполнен в виде несущей балки 28 с пазом, в котором закреплена перекладина 26, причем концы балки 28 размещены в бо- 4о ковых пазах 3 наибольшей секции основания 1, а нижняя поверхность балки 28 опирается на два Г-образных штыря 29, которые связаны между собой планкой 30. Каждый из штырей 29 жест-45 ко связан с соответствующими муфтой 31 и стержнем 32. Последние вставлены в пазы.4 основания 1, а один из стержней 32 выведен на лицевую сторону основания 1 и жестко связан со средством его вращения, например, рукояткой 33. В одной из секций основания 1 размещен демпфер

34, шток 35 .которого связан с плечом рычага 11, а на основании 1 жестко 55 закреплен арретир 36, который имеет возможность взаимодействия с концом рычага 11. На последнем установлен

29 4 также датчик усилия, который выполнен в виде реохорда 37, ось которого через редуктор 38 жестко связана с осью реверсивного электродвигателя

15. Реохорд 37 электрически связан через электроды 8 и 9 с источником 39 постоянного тока и регистрирующим прибором, который выполнен в виде двухкоординатного потенциометра 40.

С источником 39 и потенциометром 40 электрически связан датчик деформации, который выполнен в виде механотрона 41, установленного на основании 1, чувствительный элемент 42 которого установлен с возможностью вэа" имодействия с верхней поверхностью одной из призм 24 активного захвата, При этом механотрон 4 1 связан с механизмом его перемещения, который выполнен в виде опорной планки 43, жестко связанной с муфтой 44, стержня 45, вставленного в муфту 44 и прикрепленного эа концы планками 46 к торцам площадки 47, направляющих стержней

48 с закрепленным на них держателем

49 и корректировочного винта 50, связывающего площадку 47 и держатель 49.

Механизм перемещения механотрона при помощи стоек 51, с которыми жестко связаны концы стержней 48, установлен на основании й, а держатель 49 связан с микрометрическим винтом 52.

Установка работает следующим образом.

Проводят тарировку датчиков усилия и деформации. При тарировке реохорда

37 рычаг 11 при помощи арретира 36 закрепляют в горизонтальном положении. Включают электродвигатель 15, при помощи которого осуществляют перемещение каретки 13 вдоль рычага 11, При этом отклонение стрелки потенциометра 40 по одной координатной оси (например, Х), вызванное указанным перемещением каретки 13, сравнивают с расстоянием, пройденным последней, которое фиксируется при помощи линейной шкалы 12 на рычаге 11.

При тарировке механотрона 41 последний перемещают в горизонтальной плоскости вдоль стержня 45 до тех пор, пока чувствительный элемент 42 механотрона 41 не займет положение над головкой микрометрического винта 52. Затем при помощи корректировочного винта 50 механотрон 4 1 перемещают вниз до тех пор, пока элемент

42 не коснется винта 52. После этого

1099229 дискретным поворотом последнего производят нагружение механотрона 4 1 и фиксируют показания микрометри, ческого винта 52 и отклонение стрел ки потенциометра 40 по другой координатной осн.

При проведении испытаний образец

53 устанавливают на опорные призмы

27 пассивного захвата, затем вращением рукоятки 33 образец 53 поднима-. ют до упора в призмы 24 активного захвата. Механотрон 4 1 перемещают по стержню 45 до тех пор, пока чувствительный элемент 42 механотрона 41 не оказывается над одной из призм 24, 15 причем в случае испытания различных по геометрическим размерам образцов предусмотрена возможность перемещения механотрона 4 1 по направляющим стержням 48. Затем корректиро", 20 вочным винтом 50 производят перемещение механотрона 4 1 до тех пор. пока его чувствительный элемент 42 не коснется верхней площадки призмы 24.

После этого при помощи корректиро- 25 вочного винта 50 нагружают механотрон 41 до тех пор, пока стрелка потенциометра 40 не займет положения, противоположного исходному. Арретир 36 отводят в сторону и пере- щ ключателем 21 приводят в движение вдоль рычага 11 каретку 13 с грузом.

Потенциометр 40 регистрирует одновре. менно изменение усилия на образце 53 и его деформацию под нагрузкой. Разрушение образца 53 сопровождается плавным опусканием вниз рычага 11, который взаимодействует с одним из прерывателей 20; При этом останавливается каретка 13 и разгружается чувствительный элемент 42 механотрона 41. Затем при помощи корректировочного винта 50 механотрон поднимают в исходное положение, а переключатель 21 переводят в нейтральное положение..Рычаг 11 при помощи арретира 36 закрепляют в горизонтальном положении, а переключателем 21 приводят в движение каретку 13 в противоположном направлении вдоль рычага 11. Каретка 13 возвращается в исходное положение, которое фиксируется другим прерывателем 20. Переключатель 21 устанавливают в нейтральное положение, а рукояткой 33 опускают перекладину 26 с опорными призмами 27 вниз. Разрушенный образец 53 удапяют. Установка находится в исходном состоянии, на опорные призмы 27 устанавливают следующий образец и цикл .испытаний повторяют, Изобретение позволяет упростить процесс измерения деформации образцов за счет использования в качестве датчика деформации механотрона, установленного с возможностью взаимодействия его чувствительного элемента с активным захватом, и снабжения установки механизмом перемещения механотрона и микрометрическим винтом, взаимодействующим с последним и кинематически связанным с механизмом его перемещения, что исключает необходимость установки деформации на каждый образец.

1099229

8 а а

Фиг.4

Фиг.5

ИГУ Ж 27

Фиаб

1099229

Редактор P. Цицика

Заказ 4362/35

И

Составитель М. Матюшин

Техред А,Бабинец Корректор Л.Шеньо

Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4