Установка для постоянного нагружения образцов при испытаниях на растяжение

 

Изобретение относится к испытательной технике, предназначенной для определения механических свойств материалов при длительных нагрузках. Установка содержит активный и пассивный захваты, силовой винт и рычажный механизм с противовесом. Последний элемент состоит из двух рычагов, эксцентрично соединенных между собой тягами, при этом усилие на рычаги передается посредством призм, опирающихся на самоустанавливающиеся подушки, а горизонтальное положение рычагов контролируется указателями, установленными на тяги, соединяющие рычаги. Технический результат данного изобретения - точность поддержания постоянной нагрузки. 3 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, предназначенной для определения механических свойств материалов при длительных нагрузках.

Известна установка ТР-3А, предназначенная для испытаний сталей и сплавов на КР, узел нагружения которой состоит из подвесок, пружинного динамометра с индикатором и оборудован ячейкой для размещения испытываемого образца. Нагружение образцов осуществляется путем затяжки гаек верхних подвесок динамометров (Коррозия и защита оборудования сероводородсодержащих нефтегазовых месторождений./ Под ред. Кушнаренко В.М. - М.: Недра, 1998. - 437 с.: на с.228-233).

Недостатком данной конструкции является то, что нагружение образцов осуществляется путем затяжки гаек верхних подвесок динамометров, которые не обеспечивают постоянной одинаковой нагрузки на образец в течение всего испытательного периода.

Известна также установка для испытаний материалов на растяжение, содержащая активный и пассивный захваты, силовой винт, рычажный механизм с противовесом, состоящий из подвижных рычагов, эксцентрично соединенных между собой тягами на шарнирах скольжения (Сопротивление материалов./ Под ред. Феодосьева В.И. - М.: Наука, 1974. - 560 с.: на с.50).

Недостаток данной установки - применение шарниров скольжения, которые приводят к увеличению трения в них и соответственно к погрешности установки нагрузки, а отсутствие механизма компенсации погрешности изготовления и монтажа не позволяет равномерно нагружать все элементы рычажного механизма, что также сказывается на точности испытания материала.

Технический результат настоящего изобретения - точность поддержания постоянной нагрузки.

Поставленная задача решается тем, что в известной установке рычажного типа для постоянного нагружения образцов при испытаниях на растяжение, содержащей активный и пассивный захваты, силовой винт, рычажный механизм с противовесом, состоящий из рычагов, эксцентрично соединенных между собой тягами, усилие на рычаги передается посредством призм, опирающихся на самоустанавливающиеся подушки, а горизонтальное положение рычагов контролируется указателями, установленными на тяги, соединяющие рычаги.

На фиг.1 изображен общий вид установки для постоянного нагружения образцов при испытаниях на растяжение; на фиг.2 - тяга, разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - тяга, разрез Б-Б на фиг.2 (вид сбоку).

Установка для постоянного нагружения образцов при испытаниях на растяжение содержит станину 1, две неподвижные траверсы, верхнюю 2 и нижнюю 3, активный 4 и пассивный 5 захваты образца 6, рычажный механизм 7, состоящий из рычагов, выполненных в виде цельнометаллических блоков, верхнего 8 с противовесом 9 и эксцентрично подвешенного на нем нижнего 10 через две тяги 11 с закрепленными в них с обоих концов самоустанавливающимися подушками 12, опирающимися на призмы 13, жесткозакрепленные в рычагах 8, 10. Тяга 14 подвешена на верхней траверсе 2 посредством винта 15 с помощью гайки 16, опирающейся полу сферическим основанием на верхнюю траверсу 2, а на нижней части тяги 14 подвешен рычажный механизм 7 через призму 13, жесткозакрепленную в верхнем блоке 8, опирающуюся на самоустанавливающуюся подушку 12, закрепленную в нижней части тяги 14. Тяга 17 подвешена на нижнем блоке 10 через закрепленную в ней самоустанавливающуюся подушку 12, опирающуюся на жесткозакрепленную в нижнем блоке 10 призму 13, а нижней частью тяга 17 соединена с активным захватом 4 образца 6. Силовой винт 18 одним концом соосно связан с пассивным захватом 5 образца 6, а другим концом с помощью гайки 19 опирается на нижнюю траверсу 3. На рычаге 20, градуированном в единицах силы, приходящейся на образец, подвешен груз 21. Указатели 22, 23 горизонтального положения рычагов установлены на тягах 11, соединяющих рычаги 8, 10.

Установка для постоянного нагружения образцов при испытаниях на растяжение работает следующим образом.

Образец 6 крепят в захватах 4, 5, а согласно градуировке в единицах силы подобранный груз 21 перемещают на заданную длину рычага 20, устанавливая, таким образом, требуемую нагрузку на образец 6, затем через силовой винт 18 с помощью гайки 19 производят нагружение образца 6 до поднятия рычага 20 в горизонтальное положение, которое контролируется указателями 22, 23, установленными на тягах 11, при взаимном перемещении которых максимально точно устанавливается отклонение рычагов 8, 10 от горизонтального положения, таким образом, фиксируя изменение нагрузки на образец 6. Противовесом 9 регулируется горизонтальное положение рычажного механизма 7 до приложения нагрузки. Неточность изготовления рычагов 8, 10 и монтажа призм 13 компенсируется самоустанавливающимися подушками 12. Поддержание необходимой нагрузки на образец 6 происходит за счет перемещения груза 21 на рычаге 20 и эксцентрично установленных призм 13 в рычагах 8, 10, таким образом, что расстояние е между призмами 13 минимально, а коэффициент увеличения нагрузки i=L/e, где L - длина плеча рычага 20. После завершения испытания установка разгружается с помощью гайки 19.

Таким образом, установка для постоянного нагружения образцов при испытаниях на растяжение по сравнению с прототипом обеспечивает точность поддержания постоянной нагрузки.

Формула изобретения

Установка для постоянного нагружения образцов при испытаниях на растяжение, содержащая активный и пассивный захваты, силовой винт, рычажный механизм, состоящий из рычагов с противовесом, эксцентрично соединенных между собой тягами, отличающаяся тем, что усилие на рычаги передается посредством призм, опирающихся на самоустанавливающиеся подушки, а горизонтальное положение рычагов контролируется указателями, установленными на тяги, соединяющие рычаги.

РИСУНКИ