Разрывная машина для испытания материалов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 26. 02. 81 (21) 325ч512/25-28 с присоединением заявки J4 (23)Приоритет (5E)M. Кл.

0 01 Й 3/08 тееу4вРстеенвые кеиитет

СССР вв делен изобретение и открытки (53) УЙК620.1 2.

-, .253(088.8}

Опубликовано 30. 08. 82, Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 02.0$ .82

Б.А. Белокуров, А.Ф. Гамазин и Ю.Н. Кузнецов

-.1,, (72) Авторы изобретения

Специальное конструкторское бюро по разработке автоматических средств измерения масс и приборов испытательной техники (71) Заявитель (54) РАЗРЫВНАЯ МАИИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к испытательной технике и может быть исполь зовано при испытаниях образцов на растяжение.

Известна. разрывная машина для исS пытания материалов, содержащая электромеханический привод нагружения, подвижную и неподвижную траверсы, захваты для образца, маятниковый силоизмеритель, масляный тормоз,предназна-)0 ченный для торможения маятника после разрушения образца Pl) .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является разрывная машина для испытания материалов, содержащая электромеханический привод нагруженил, неподвижную и подвижную траверсы с пассивным и активным захватами образца, связанный с приводом ме" Л ханизм перемещения подвижной траверсы, маятниковый силоизмеритель, соединенный с помощью рычажной системы с наливным захватом, масляйый аморти" затор, предназначенный для торможения, маятника после разрушения образца, и связанный с ним микропереключатель (2) .. Общим недостатком этих разрывйых машин является невысокая точность из" мерения из-за жесткой связи маятника со средствами для его торможения.

Цель изобретения " повышение точ- ности измерения. указанная цель достигается тем, что разрывная машина для испытания материалов, содержащая электромеханический привод нагружения, непо" движную и подвижный траверсы с пассивным и активным захватами образца,. связанный с приводом механизм перемещения подвижной траверсы, маят-» никовый силоизмеритель, соединенный с помощью рычажной системы с пассивным захватом, масляный амортизатор, предназначенный для торможения маятника после разрушения образца, и связанный с ним микропереключатель, снаб"

3 954t84 жена рейкой и зубчатым цилиндрическим колесом, взаимодействующим с рейкой, установленными соответственно на штоке и корпусе масляного амортизатора, коническим зубчатым колесом, соединенным с помощью муфты свободного хода с зубчатым цилиндрическим колесом, и вторым коническим зубчатым колесом, кинематически связанным с приводом нагружения. ю

На чертеже изображена схема разрывной машины.

Разрывная машина содержит электромеханический привод нагружения, содержащий двигатель 1 и шестерни 2"5, 1$ ! кинематический связанный с шестерня-, ми 3 и 5 механизм перемещения подвижной траверсы 6, которая через гайки 7 и 8 соединена с ходовыми винтами 9 и 10, на концах которых установ"zg лены шестерни 3 и 5. На подвижной траверсе 6 размещен активный захват 11„ а пассивный захват 12 расположен на неподвижной траверсе 13, Пассивный захват 12 с помощью тяги 14 рычага 15и опирающегося на призму 16, и тяги 17 соединен с маятниковым силоизмерителем, выполненным в виде штанги 18 с грузом 19, рычага 20, жестко соединенного со штангой 18 и установленного зо на оси 21. Рычаг 20 соединен с тягой 17 и упором 22.

Масляный амортизатор состоит из корпуса 23, в котором установлены поршень 24, пружина 25 и упор 26. В поршне 24 выполнены отверстия, соединяю3$ щие полости 23 корпуса, разделенные поршнем 24 и заполненные маслом.

Вязкость масла, диаметры поршня 24 и отверстий 27 в нем выбраны такими, l0 чтобы обеспечить торможение маятника при разрушении образца, На штоке поршня 24 установлены подпружиненная опора 28, микропереключатель 29 и зубчатая рейка 30. На корпусе 23 установлена ось 31, на которой закреплено

4$ цилиндрическое зубчатое колесо 32, связанное через муфту 33 свободного хода с коническим зубчатым колесом 34.

Муфта 33 свободного хода установлена на оси 31 так, что не препятствует вращению колеса 32 при перемещении зубчатой рейки 30 вместе со штоком поршня 24 к упору 26.

Коническое зубчатое колесо 34 через коническое колесо 35, валик 36 и шестерни 37 и 38 связано с.шестерней 5 привода нагружения машины. При этом передатбчное отношение передачи, 8 ф состоящей из шестерен 37 и 38 и конических зубчатых колес 34 и 35 значительно меньше соотношения плеч ры- чага 15.

Машина работает следующим образом.

Перед проведением испытания партии образцов с помощью упора 26 устанавливают зазор между упором 22 и опорой 28 таким образом, чтобы при спаде нагрузки перед разрушением образца между ними не было контакта. Для этого проводят предварительно пробные испытания одного-двух образцов из намеченной к испытанию партии, .После установки в захваты 11 и 12 .испытуемого образца включают машину в работу. При этом вращение от двигателя l через шестерни 2-5 передается на ходовые винты 9 и 10, которые, вращаясь в гайках 7 и 8, закрепленных в подвижной траверсе б, начинают перемещать траверсу 6 вниз, верхний захват 12 жестко связан посредством образца = нижним захватом 11, установ" ленным на траверсе 6, при ее переме" щении вниз тяга 14, на которой эакреп лен верхний захват 12, начинает дей" ствовать на рычаг 15, поворачивая его вокруг вершины призмы 16. При этом через тягу 17 движение передается на рычаг 20 и тем самым на штангу 18 маятника, отклоняя его от вертикали путем поворота вокруг оси 21.

Масса груза 19 обеспечивает.приложение к- концам испытуемого образца сил, пропорциональных этой массе, уг" лу поворота штанги 18 от вертикали и соотношению плеч рычага 15. Образец начинает деформироваться.

Одновременно с началом движения подвижной траверсы б посредством конических зубчатых колес 34 и 35 и шестерен 37 и 38 через муфту 33 свободного хода приводится во вращение зубчатое цилиндрическое колесо 32, которое через рейку 30 начинает перемещать поршень 24 вверх.

В процессе деформации материала образца до предела его упругости расстояние от опоры 28 до упора 22 не . ;уменьшится, так как передаточное отношение передачи, состоящей из шесте" рен 37, 38 и конических зубчатых колес 34 и 35 значительно меньше, чем соотношение плеч рычага 15.

При дальнейшем нагружении при достижении материалом образца предела текучести, расстояние от опоры 28 до упора 22 несколько уменьшится и

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авдеев Б.А. Техника определения механических свойств материалов. И., "Машиностроение", 1965, с. 51-55.

2. Там.же, с. 44-57 (прототип).

9548 будет продолжать уменьшаться особенно интенсивно после достижения наибольшей нагрузки испытания и спада ее перед раврушением образца, но касания опоры 28 упором 22 не произойдет. s

В момент разрушения образца связь между нижним и верхним захватами 11 и 12 прерывается, тяга 14 перестает передавать усилие на рычаг 15„ и штанга 18 маятника с грузом 19 стремится занять свое вертикальное положение. При этом упор 22 действует на подпружиненную опору 28, размыкается микропереключатель 29 и двигатель 1 привода нагружения прекращает работу. 1

Рычаг 20, действуя через упор 22 и опору 28 на шток поршня 24, стремит" ся переместить шток 24 до упора 26.

При этом муфта 33 свободного хода не препятствует этому перемещению, а 2п масло находящееся в нижней полости корпуса 23, тормозит штангу 18 с грузом 19. Интенсивность торможения пропорциональна массе груза 19, площади поршня 24 и диаметру отверстий 27:2$ в поршне 24, соединяющих обе полости корпуса 13 масляного амортизатора. При достижении штанги 18 маятникового силоизмерителя вертикального положения ! поворот штанги 18 и рычага 20 вокруг 30 оси 21 прекращается, но поршень 24 продолжает двигаться к упору 26 под действием пружины 25.

В момент достижения поршнем 24 упора 26 между опорой 28 и упором 22 образуется первоначально установлен" ный зазор.

Машина готова для.испытаний нового образца.

Разрывная машина для испытания материалов позволяет повысить точ"

48 6 ность измерения, так как в ней отсутствует жесткая связь маятникового силоизмерителя со штоком масляного амортизатора.

Формула и зобретения

Разрывная машина для испытания материалов, содержащая электромеханический привод нагружения, неподвижную и подвижную траверсы с пассивным и активным захватами образца, связан" ный с приводом механизм перемещения подвижной траверсы, маятниковый сило- измеритель, соединенный с помощью ры" чажной системы с пассивным захватом, масляный амортизатор, предназначенный для торможения маятника после разрушения образца, и связанный с ним микропереключатель, о т л и ч à ю щ а я" с я тем, что, с целью повышения точности измерения, она снабжена рейкой и зубчатым цилиндрическим колесом, взаимодействующим с .рейкой, установ" ленными .соответственно на штоке и корпусе масляного. амортизатора, коническим зубчатым колесом, соединенным с помощью муфты свободного хода с зубчатым цилиндрическим колесом, и вторым коническим зубчатым колесом, кинематически связанным с приводом нагружения,