Кулачковый пластометр

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при исследовании прочностных свойств твердых материалов, например сопротивления металлов и сплавов пластической деформации. Цель изобретения - повышение точности. Внутри полого барабана 2 с кулачком установлено водило 5 с круговым сектором. Привод вращения барабана 2 имеет пару зубчатых колес 8, 9, а привод водила 5 - две пары зубчатых колес 11, 14 и 12, 15 со сцепными муфтами 16 и 17 для соединения с приводным валом 7. Передаточные числа пар зубчатых колес 8, 9 и 12, 15 равны, при этом передаточные числа пар колес 8, 9 и 11, 14 и значение центрального угла сектора водила 5 соотносятся так, что кулачок находится в рабочем положении в течение одного полного оборота барабана 2. Передача усилия осуществляется механизмом передачи нагрузки от кулачка на образцы 18 и 31. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социА Листически х

РЕСПУБЛИК

А "( (191 (11) (51) с1 С 01 N 3/32 3/08

6 . ГOR"„, 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4328266/25-28 (22) 22 09.87 (46) 23.11.89. Бюл. N 43 (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) Г.Н.Шмаков, А.П.Парамошин и А.Н.Завражный (53) 620.178.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н 483606, кл. G 01 N 3/28, 1972. (54) КУЛАЧКОВЫ11 ПЛАСТОМЕТР (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при исследовании прочностных свойств твердых материалов, например сопротивления металлов и сплавов пластической деформации. Цель изобретения — повышение точности. Внутри

2 полого барабана 2 с кулачком установлено водило 5 с круговым сектором.

Привод вращения барабана 2 имеет пару зубчатых колес 8,9, а привод водила 5 — пары зубчатых колес 11,14 и 12,15 со сцепными муфтами 16 и 17 для соединения с приводным валом 7.

Передаточные числа пар зубчатых колес 8,9 и 12,15 равны, при этом передаточные числа пар колес 8,9 и 11,14 и значение центрального угла сектора водила 5 соотносятся так, что кулачок находится в рабочем положении в течение одного полного оборота барабана 2. Передача усилия осуществляется механизмом передачи нагрузки ьт кулачка на образцы 18 и 31. 3 ил.

>523957

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к кулачковым пластометрам, и может быть использовано в области исследования прочностных свойств твердых материалов, 5 например, при исследовании сопротивления металлов и сплавов пластической деформации.

Цель изобретения — повышение точ10 ности, На фиг. 1 изображен кулачковый пластометр, общий вид; на фиг. 2 схема взаимного расположения кругового сектора и кулачка перед взаимодействием; на фиг. 3 — то же, в момент взаимодействия.

Кулачковый пластометр содержит

:станину 1, смонтированный на подшипниках станины 1 полый барабан 2 с установленным в его боковой стенке на оси 3 кулачком 4. Внутри полого барабана 2 соосно ему смонтировано на подЬипниках водило 5 с нагружающим элементом, выполненным в виде кругового сектора 6, для взаимодействия с кулачком 4. На приводном валу 7 привода вращения барабана 2 и водила 5 жестко смонтировано зубчатое колесо

8 входящее в зацепление с зубчатым

30 колесом 9, жестко закрепленным на оси 10 барабана 2, и зубчатые колеса

11 и 12, установленные с воэможностью свободного вращения относительно приводного вала 7 и входящие в зацепление с жестко закрепленными на оси

13 водила 5 зубчатыми колесами 14 и

15 соответственно. Передаточные числа i, и i зубчатых пар 8,9 и 12,15 равным между собой, а передаточное число зубчатой пары 11,14 определяет40 ся в соответствии с формулой

360- о где i — передаточное число зубчатой пары 11-14; о — центральный угол кругового сектора.

Зубчатые колеса 11 и 12 снабжены муфтами сцепления, например, электромагнитными муфтами 16 и 17 соответ- 50 ственно с возможностью попеременного соединения одного иэ зубчатых колес 11 или 12 с приводным валом 7. Механизм передачи нагрузки от кулачка 4 на образец 18 сжатия состоит из нагружающего гидроцилиндра 19, корпус 20 которого установлен с возможностью осевого перемещения относительно неподвижной гильзы 21, внутри которой размещен плунжер 22 с опорным роликом 23. Корпус 20 подпружинен с помощью пружин 24, а образец 13 сжатия размещен в контейнере 25. Нагружающий гидроцилиндр 19 соединен трубопроводом 26, имеющим вентиль 27, с гидроцилиндром 28, поршень 29 которого подпружинен пружиной 30. Образец 31 растяжения установлен в захватах 32, закрепленных с одной стороны на штоке поршня 29, а с другой стороны - на станине 1, и размещен внутри нагревательной печи 33, установленной на поворотном кронштейне 34. Гидроцилиндры 19 и 28 заполнены рабочей жидкостью °

Кулачковый пластометр работает следующим образом.

При испытании на сжатие вентилем

27 отсекают гидроцилиндр 28 от нагружающего гидроцилиндра 19. На барабане 2 устанавливают кулачок 4 необходимого по условиям нагружения профиля. Включают электромагнитную муфту 17, а электромагнитная муфта 16 автоматически выключается и с помощью двигателя (не показан), соединенного с приводным валом 7, задает вращение барабану 2 через зубчатую пару 8,9, причем скорость вращения барабана выбирают в зависимости от требуемой скорости деформации образца 18 или 31.

Водило 5 приводится во вращение от того же вала 7 через включенную электромагнитную муфту 17 и зубчатую пару 12,15, имеющую одинаковое передаточное число с зубчатой парой 8,9. Таким образом, и барабан 2 и водило 5 вращаются в одну и ту же сторону и с одинаковыми скоростями, кулачок 4 находится в исходном положении (фиг.2), Это позволяет выставить и проконтролировать заданную по условиям испытания скорость вращения барабана 2. Кулачковый пластометр подготовлен к работе. После нагрева образца 18 до необходимой температуры вместе с контейнером 25 переключают электромагнитные муфты 16 и 17 (электромагнитную муфту 16 включают, а электромагнитная муфта 17 автоматически выключается). Водило 5 вращается в ту же сторону, что и барабан 2, но с меньшей скоростью, поэтому кулачок 4 на барабане 2 догоняет круговой сек-гор 6 на водиле 5

15239 и при последующем относительном их движении выходит в рабочее положение (поворачивается на оси 3) эа счет контакта выступа кулачка 4 с поверхностью кругового сектора 6 (фиг.3).

При этом центральный угол Ы, кругового сектора 6 и передаточные числа зубчатой пары 8,9 привода барабана 2 и зубчатой пары 11,14 привода водила 5 выбраны таким образом, что выступ кулачка 4 находится в контактс с поверхностью кругового сектора 6 в течение одного полного оборота барабана 2 ° В течение этого оборота кулачок 4 находится в своем рабочем положении (фиг. 3), так как выступ кулачка 4 скользит по неизменному радиусу кругового сектора 6, и при выезде на опорный ролик 23 перемеща- 20 ет в осевом направлении плунжер 22, а через замкнутый в гидроцилиндре 19 объем жидкости и корпус 20 на строго определенную величину, необходимую для деформации образца 18 сжатия.

При следующем обороте барабана 2 выступ кулачка 4 выходит иэ контакта с поверхностью кругового сектора 6 и кулачок 4 вновь занимает свое исходное положение (фиг.2).

Под действием пружин 24 корпус 20, а вслед за ним и плунжер 22 с роликом 23 также занимают исходное положение. Электромагнитные муфты 16 и 17 вновь переключают (включают муфту 17, при этом муфта 16 автоматически выключается), барабан 2 и водило 5 вновь начинают вращаться с одинаковыми скоростями.

При испытании на растяжение вместо контейнера 25 между корпусом 20 и станиной 1 устанавливают жесткую болванку и открывают вентиль 27. Остальная подготовка пластометра к работе ведется аналогично подготовке при испытаниях на сжатие. Образец 31 растяжения устанавливают в захваты 32 и нагревают в печи 33, устанавливая ее соосно с образцом 31 путем поворота кронштейна 34. По достижении требуемой для испытания температуры нагрева образца 31 переключают электромагнит57

6 ные муфты 16 и 17 и далее процесс происходит аналогично описанному. Отличие заключается лишь в том, что при неизменном фиксированном положении корпуса 20 рабочая жидкость перетекает по трубопроводу 26 в гидроцилиндр

28, вызывая осевое перемещение поршня 29 и нагружение образца 31. Возврат поршня 29, а вслед за ним и плунжера

22 с роликом 23 в исходное положение осуществляется за счет пружины 30.

Кулачковый пластометр позволяет повысить точность результатов испытаний эа счет обеспечения стабильности параметров нагружения, а именно величины деформации исследуемых образцов, скорости деформации и частоты нагружения.

Формула и э о б р е т е н и я

Кулачковый пластометр, содержащий полый барабан с установленным в его боковой стенке кулачком, размещенное внутри барабана соосно с ним водило с нагружающим элементом для взаимодействия с кулачком, привод вращения барабана и водила, включающий приводной вал и две пары зубчатых колес с различными передаточными отношениями, первая из которых жестко связана с приводным валом и с осью барабана, а вторая соединена с осью водила и посредством сцепной муфты — с приводным валом, и механизм передачи нагрузки от кулачка на образец, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, нагружающий эле" мент выполнен в виде кругового сектора, кулачковый пластометр снабжен связанной с осью водила третьей парой зубчатых колес и дополнительной сцеп" ной муфтой для соединения этой пары с приводным валом, а передаточные отношения iq, i q u i g соответствующих зубчатых пар выбраны из условий

360 i л—

360- Ы где Оа - центральный угол кругового сектора.

1523951

Фиг. 2

Фиест

Составитель В. Плешаков

Техред й.Кравчук Корректор М.Пожо

Редактор Н.Бобкова

Закаэ 7035/45 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, М-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина,101