Устройство для испытания образцов на прочность

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания на прочность образцов, преимущественно из измельченной древесины. Устройство для испытания на прочность образцов, преимущественно из измельченной древесины, содержит корпус, механизм нагружения в виде винтовой пары, активную и пассивную опоры и измерительный индикатор со щупом. Устройство также снабжено набором оснасток для различных испытаний и смонтированной на корпусе вставкой с размещенными в ней гильзой, стаканом, наконечником и пружиной, причем на свободном конце гильзы расположена гайка, в которой соосно наконечнику размещен щуп индикатора, контактирующий с наконечником, на выходном конце стакана закреплена часть элементов выбранной для испытания оснастки, при этом остальные элементы последней закреплены на горизонтально подвижной относительно вставки вертикальной стенке, а механизм нагружения с закрепленной на его винте активной опорой смонтирован горизонтально. Данное изобретение направлено на упрощение конструкции устройства для испытаний, снижение его металлоемкости, а также на повышение надежности и точности измерений. 11 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может бить использовано для испытания на прочность образцов, преимущественно из измельченной древесины.

Известно устройство для испытания образцов на растяжение и сжатие, включающее корпус, нагружающий механизм в виде винтовых пар, силоизмерительное приспособление, имеющее рычажную конструкцию (А.Н. Афанасьев и В.А. Марьин, Лабораторный практикум по сопротивлению материалов,. М., Физматгиз, 1960, с.186-187).

Недостатками известного устройства являются низкая надежность из-за применения рычажной конструкции силоизмерительного приспособления, Известно также устройство для испытания на прочность образцов древесных плит, включающее корпус, механизм нагружения в виде винтовой пары и измерительное приспособление маятниково-рычажного типа (Б.Д. Модлин, И.А. Отлев, Производство древесностружечных плит, М., Высшая школа, 1973, с.240 - прототип).

Известное устройство является громоздким, имеет высокую металлоемкость, а маятниково-рычажный тип измерительного приспособления не может обеспечить надежность работы, а следовательно, и точность измерений.

Техническая задача изобретения состоит в упрощении конструкции устройства, снижении его металлоемкости, а также в повышении надежности и точности измерений.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для испытания на прочность образцов, преимущественно из измельченной древесины, включающее корпус, механизм нагружения в виде винтовой пары, активную и пассивную опоры и измерительный индикатор со щупом, снабжено набором оснасток для различных испытаний и смонтированной на корпусе вставкой с размещенными в ней гильзой, стаканом, наконечником и пружиной, причем на свободном конце гильзы расположена гайка, в которой соосно наконечнику размещен щуп индикатора, контактирующий с наконечником, на выходном конце стакана закреплена часть элементов выбранной для испытания оснастки, при этом остальные элементы последней закреплены на горизонтально подвижной относительно вставки вертикальной стенке, а механизм нагружения с закрепленной на его винте активной опорой смонтирован горизонтально.

Изобретение имеет следующие отличия от прототипа: - снабжено набором оснасток для различных испытаний; - снабжено смонтированной на корпусе вставкой с размещенными в ней гильзой, стаканом, наконечником и пружиной; - на свободном конце гильзы расположена гайка, в которой соосно наконечнику размещен щуп индикатора, контактирующий с наконечником; - на выходном конце стакана закреплена часть элементов выбранной для испытания оснастки; - остальные элементы выбранной оснастки закреплены на горизонтально подвижной относительно вставки вертикальной стенке; - механизм нагружения с закрепленной на его винте активной опорой смонтирован горизонтально.

Это позволит упростить конструкцию устройства, снизить его металлоемкость, а также повысить надежность и точность измерений.

В просмотренном нами патентно-информационном фонде не обнаружено аналогичных технических решений, а также технических решений с указанными отличиями.

Заявленное техническое решение применимо и будет внедрено на промышленных предприятиях в 2001 г.

На фиг. 1 изображено устройство для испытания образцов на прочность, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 изображен фрагмент устройства с установленной в нем оснасткой для испытания образцов на прочность при сжатии, вид спереди;
на фиг. 4 - то же, вид в плане;
на фиг. 5 изображен фрагмент устройства с установленной в нем оснасткой для испытания образцов на прочность при растяжении, вид спереди;
на фиг. 6 - то же, вид в плане;
на фиг. 7 изображено сечение по А-А на фиг.2;
на фиг. 8 - то же, вид в плане;
на фиг. 9 изображен вид по стрелке Г на фиг. 2;
на фиг. 10 изображено сечение по Б-Б на фиг.4;
на фиг. 11 изображено сечение пo B-B на фиг.7;
Устройство для испытания на прочность образцов 1 включает корпус 2, содержащий стенки 3 и щеки 4, механизм нагружения 5 в виде винтовой пары, содержащей винт 6 и гайку 7, активную 8 и пассивную 9 опоры и измерительный индикатор 10 со щупом 11. Для установки устройства на стол или верстак в нижней части корпуса 2 имеется кронштейн 12 с пятой 13.

Устройство снабжено набором оснасток 14 для различных испытаний и смонтированной на корпусе 2 вставкой 15 с размещенными в ней гильзой 16 (гильза 16 приварена к вставке 15), стаканом 17, наконечником 18 и пружиной 19, создающей разную величину нагружения при ее сжатии, причем на свободном конце гильзы 16 расположена гайка 20, в которой соосно наконечнику 18 размещен щуп 11 индикатора 10, контактирующий с наконечником 18, на выходном конце стакана 17 закреплена часть элементов выбранной для испытания оснастки 14, при этом остальные элементы выбранной оснастки 14 закреплены на горизонтально подвижной относительно вставки 15 вертикальной стенке 21, а механизм нагружения 5 с активной опорой 8, закрепленной на конце винта 6, смонтирован горизонтально.

Вставка 15 установлена в вертикальных пазах 22 корпуса 2 посредством заплечиков 23. Гайка 7 механизма нагружения 5 установлена в вертикальных пазах 24 на щеках 4 корпуса 2. Винт 6 проходит через центр гайки 7 и имеет возможность свободно проворачиваться в активной опоре 8 и гайке 7. Для вращения винта 6 в одну или другую сторону имеется рукоятка 25, при этом активная опора 8 перемещается по горизонтальным пазам 26 корпуса 2. Фиксация стакана 17 и пружины 19 внутри гильзы 16 осуществляется, с одной стороны, стопорным кольцом 27, а с другой стороны гайкой 20. Одновременно пружина 19, упираясь в дно стакана 17, опирает его на стопорное кольцо 27, причем часть 28 стакана 17 (выходной конец) выходит за габариты гильзы 16, являясь пассивной опорой 9. Стакан 17 зафиксирован на гильзе 16 от проворачивания стопорным винтом 29. Шуп 11 индикатора 10 зафиксирован в гайке 20 стопорным винтом 30.

Вертикальная стенка 21 закреплена на подвижной платформе 31, которая может перемещаться в горизонтальном направлении относительно вставки 15 по смонтированной на нижней поверхности вставки 15 направляющей 32, имеющей, например, профиль "ласточкин хвост".

Набор оснасток 14 включает различные элементы и в зависимости от вида испытаний, проводимых в данный момент, состоит из определенных для каждого из видов испытаний элементов, часть которых устанавливается на выходном конце 28 стакана 17 (пассивной опоре 9), а другие элементы на горизонтально подвижной вертикальной стенке 21.

Набор оснастки 14, например, для испытания образцов на прочность при изгибе включает закрепляемый на выходном конце 28 стакана 17 кронштейн 33, на котором с помощью штифта 34 устанавливают качающийся упор 35, а также закрепляемую на вертикальной стенке 21 панель 36, к концам которой с помощью штифтов 37 закрепляют два упора 38 и 39, причем одни из них 38 - качающийся.

Набор оснастки 14, например, для испытания образцов на прочность при сжатии включает закрепляемую на выходном конце 28 стакана 17 шайбу 40 с ввернутым в нее штырем 41 и свободно расположенной на его свободном конце пятой 42 и крышкой 43, при этом вертикальную стенку 21 не оснащают.

Набор оснастки 14, например, для испытания образцов на прочность при растяжении включает закрепляемый на выходном конце 28 стакана 17 кронштейн 33, на котором с помощью штифта 34 устанавливают качающийся упор 35, а также закрепленную на вертикальной стенке 21 панель 44.

Устройство работает следующим образом.

Корпус 2 закрепляют к крышке стола или верстака с помощью кронштейна 12. В вертикальные пазы 22 на стенках 3 корпуса 2 устанавливают вставку 15, а в вертикальные пазы 24 на щеках 4 корпуса 2 устанавливают гайку 7. Устройство оснащают одной из оснасток 14 набора в зависимости от выбранного вида испытаний, при этом часть элементов оснастки 14, необходимой для проведения выбранного вида испытаний, закрепляют на выходном конце 28 стакана 17, а остальные элементы - на вертикальной стенке 21.

Вращением винта 6 с помощью рукоятки 25 перемещают активную опору 8 влево по горизонтальным пазам 26 до ее контакта с тыльной стороной вертикальной стенки 21. Между элементами закрепленной оснастки 14 размещают образец 1, предназначенный для испытания, и снова перемещают винтом 6 механизма нагружения 5 вертикальную стенку 21 по горизонтальным пазам 26 влево и фиксируют образец 1 между элементами установленной в устройство оснастки 14. При этом передаваемое винтом 6 усилие через нагружаемый образец 1 воздействует на стакан 17, перемещая его совместно с наконечником 18 по гильзе 16, сжимая расположенную внутри стакана 17 пружину 19. Торец наконечника 18, расположенный на одной оси со щупом 11 индикатора 10, упирается в торец щупа 11 индикатора 10 и, перемещая его, указывает на шкале индикатора 10 величину прилагаемого усилия. Максимальное значение усилия будет зафиксировано на шкале индикатора 10 при разрушении испытываемого образца. Сняв окончательные показания на шкале индикатора 10, убирают обломки испытанного образца, отводят винтом 6 активную опору 8 вправо (в нерабочее положение). Устройство готово к проведению повторного испытания другого образца. В случае необходимости далее другого вида испытаний оснастку заменяют на другую, необходимую для проведения выбранного типа испытания.

Заявленное устройство очень компактно при значительном снижении металлоемкости, более надежно, т.к. не содержит ни маятников, ни рычагов, обеспечивает высокую точность измерений, т.к. нагрузка передается непосредственно от активной опоры механизма нагружения на щуп индикатора через приспособление, содержащее расположенный на одной оси со щупом индикатора и контактирующий с ним наконечник.

Таким образом, изобретение позволяет упростить конструкцию устройства, снизить его металлоемкость, а также повысить надежность и точность измерений.

Формула изобретения

Устройство для испытания на прочность образцов, преимущественно из измельченной древесины, включающее корпус, механизм нагружения в виде винтовой пары, активную и пассивную опоры и измерительный индикатор со щупом, отличающееся тем, что устройство снабжено набором оснасток для различных испытаний и смонтированной на корпусе вставкой с размещенными в ней гильзой, стаканом, наконечником и пружиной, причем на свободном конце гильзы расположена гайка, в которой соосно наконечнику размещен щуп индикатора, контактирующий с наконечником, на выходном конце стакана закреплена часть элементов выбранной для испытания оснастки, при этом остальные элементы последней закреплены на горизонтально подвижной относительно вставки вертикальной стенке, а механизм нагружения с закрепленной на его винте активной опорой смонтирован горизонтально.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11