Установка для испытания образца на изгиб

 

Изобретение относится к испытательной технике, к установкам для испытания образца на изгиб. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения испытаний как при постоянном, так и при изменяемом плече изгиба образца. Установка содержит раму 1, опоры 2, 3, механизм перемещения опор, включающий пару соосных колес 7, 8, рейки 9, 13, фиксаторы 10, 11, пружину 19, привод 12, знакопеременного поворота, ползуны 14, 15, фиксаторы 16, 17. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям образцов материалов и изделий на прочность.

Известна установка для испытания образца на изгиб (заявка N 4692377/25-28, кл. G 01 N 3/34, 1990), содержащая раму, установленные на ней две опоры образца с роликами, подпружиненный к раме шток, расположенный между опорами и предназначенный для взаимодействия с образцом, механизм перемещения опор, включающий пару соосных колес, одно из которых зубчатое, фиксаторы для соединения колес между собой и с рамой, привод поворота колес.

Недостаток установки состоит в том, что на ней неосуществимы испытания при нагружении как при перемещаемых, так и при фиксированных точках приложения нагрузки.

Более близкой по конструкции и достигаемому положительному эффекту к предлагаемой является установка для испытания образца на изгиб [1] Установка содержит раму, установленные на ней две опоры образца с роликами, подпружиненный к раме шток, расположенный между опорами и предназначенный для взаимодействия с образцом, механизм перемещения опор, включающий пару соосных колес, одно из которых зубчатое, рейку, установленную на втором колесе с возможностью поворота вместе с ним, входящую в зацепление с зубчатым колесом и связанную с опорами, фиксатор для соединения между собой, фиксатор для соединения второго колеса с рейкой, и привод знакопеременного поворота первого колеса. Установка работает при перемещаемых и при фиксированных точках приложения нагрузки к поверхности образца, что сближает ее с предлагаемой по достигаемому эффекту.

Недостаток установки состоит в том, что на ней невозможны испытания при изменении пролета изгиба образца. Опоры расположены на фиксированном расстоянии друг от друга, что и определяет постоянство пролета изгиба образца.

Известно техническое решение ( заявка N 4600070/25-28, кл. G 01 N 3/32, 1989), в котором применяют вторую рейку, сцепленную с колесом и расположенную параллельно первой рейке. Отличие предлагаемой установки состоит в том, что рейки размещены на втором колесе и на них установлены ползуны с фиксаторами. Это создает новый эффект взаимное смещение ползунов и опор или параллельное перемещение опор с поворотами, что является основой новых режимов испытаний и доказывает существенность отличий предлагаемого решения.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения испытаний как при постоянном, так и при изменяемом пролете изгиба образца.

Цель достигается тем, что установка снабжена второй рейкой, установленной на втором колесе с возможностью поворота вместе с ним, расположенной параллельно первой рейке и сцепленной с зубчатым колесом, двумя ползунами, расположенными на двух рейках каждый, и фиксаторами ползунов на рейках, при этом опоры установлены на ползунах.

При такой конструкции установки вторая рейка и ползуны с фиксаторами позволяют изменять расстояние между опорами в ходе испытаний, поскольку рейки перемещаются во встречных направлениях при фиксированном втором колесе, то путем переключения фиксатором на ползунах можно изменять расстояние между ползунами, а значит и между опорами, т.е. изменять пролет изгиба образца. После этого испытания можно продолжать при постоянных или переменных точках приложения нагрузки по поверхности образца, как по прототипу.

На чертеже представлена схема установки.

Установка содержит раму 1, установленные на ней две опоры 2, 3 образца 4 с роликами 5, подпружиненный к раме шток 6, расположенный между опорами 2, 3 и предназначенный для взаимодействия с образцом 4, механизм перемещения опор, включающий пару соосных колес 7, 8, одно из которых 7 зубчатое, рейку 9, установленную на втором колесе с возможностью поворота вместе с ним, входящую в зацепление с зубчатым колесом 7 и связанную с опорами 2, 3, фиксатор 10 для соединения колес между собой, фиксатор 11 для соединения второго колеса 8 с рейкой 1, и привод 12 знакопеременного поворота первого колеса 7.

Установка снабжена второй рейкой 13, установленной на втором колесе 8 с возможностью поворота вместе с ним, расположенной параллельно первой рейке 9 и сцепленной с зубчатым колесом 7, двумя ползунами 14, 15, расположенными на двух рейках 9, 13 каждый, и фиксаторами 16, 17 ползунов 14, 15 на рейках 9, 13. Опоры 2, 3 установлены на ползунах 14, 15.

Рейки 9, 13 крепятся на колесе 8 посредством опорных элементов 18. Привод знакопеременного поворота колеса 8 выполнен, например, в виде маятника 12, ось которого кинематически связана с колесом 8. Шток 6 подпружинен пружиной 19. Все фиксаторы выполнены электромагнитными.

Установка работает следующим образом.

Смещают маятник 12 из положения равновесия. Для испытания при постоянных точках приложения нагрузки к поверхности образца 4 включают фиксатор 10 и соединяют колеса 7,8 друг с другом, включают фиксаторы 16 или 17 и соединяют ползуны 14, 15 с рейками 9, 13. Рейки 9, 13 совершают угловые повороты вместе с колесами, а опоры 5 поочередно нагружают консоли образца 4 изгибом. Для испытания при перемещении точек приложения нагрузки по поверхности образца 4 фиксаторами 16 или 17 соединяют оба ползуна с одной из реек 9 или 13, включают фиксатор 10 и включают фиксатор 11. При поворотах маятник 12 колесо 7 совершает возвратно-вращательные движения, рейки совершают возвратно-поступательные перемещения и вместе с одной из них перемещения совершают ползуны 14, 15 с опорами 2, 3 и роликами. Для испытаний при изменении пролета изгиба порядок работы такой же, как и в предыдущем режиме, но ползуны 14 и 15 соединяют фиксаторами 16, 17 с разными рейками 9 и 13. При постоянном соединении каждого ползуна с отдельной рейкой пролета изменяется циклически, а при периодическом переключении фиксаторов 16, 17 опоры могут быть смещены друг относительно друга и от центра колес на заданное расстояние, после чего испытания могут продолжаться при постоянном пролете с перемещением точек приложения нагрузки или при постоянных точках приложения нагрузки, как описано выше.

Изобретение позволяет проводить испытания образцов материалов и изделий в новых режимах при изменении пролета изгиба образца циклически или эпизодически непосредственно в ходе испытаний, что существенно расширяет возможности испытаний.

Формула изобретения

Установка для испытания образца на изгиб, содержащая раму, установленные на ней две опоры образца с роликами, подпружиненный к раме шток, расположенный между опорами и предназначенный для взаимодействия с образцом, механизм перемещения опор, включающий пару соосных колес, первое из которых зубчатое, рейку, установленную на втором колесе с возможностью поворота вместе с ним, входящую в зацепление с зубчатым колесом и связанную с опорами, фиксатор для соединения колес между собой, фиксатор для соединения второго колеса с рейкой и привод знакопеременного поворота первого колеса, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей установки путем обеспечения испытаний как при постоянном, так и при изменяемом плече изгиба образца, установка снабжена второй рейкой, установленной на втором колесе с возможностью поворота вместе с ним, расположенной параллельно первой рейке и сцепленной с зубчатым колесом, двумя ползунами, расположенными на соответствующих рейках каждый, и фиксаторами ползунов на рейках, а опоры установлены на ползунах.

РИСУНКИ

Рисунок 1