Разрывная машина для испытания материалов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ) Дополни е к авт. саид-в, Кл,01 Й 3/ Вкударстеенаы 5 коюи СССР во делаю изобретен и открытий(53) УЙК 620.172 253(088 8) ата опубликования описания 02, 0(72) Авторы изобретения Белокуров, А.Ф. Гамазин и Ю.Н, Кузнецов Специальное конструкторское бюро по разработкеавтоматических средств измерения масс и прибориспытательной техники 1) Заявител 5 б) РАЗРЫВНАЯ МАВИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯМАТЕРИАЛОВ тся к испыта ет быть испо об аз ов на и для торможения ения образца, и переключатель 2) этих разрывйых окая точность изй связи маятника затор, предназначенн маятника после разру связанный с ним микр Общим недостатком машин является невыс мерения из-за жестко рможвния.вышение точ со средствами для Цель изобретени Изобретение относие тельной технике и мож ль зовано при испытаниях р ц растяжение.Известна. разрывная машина для ис"5 пытания материалов, содержащая электромеханический привод нагружения, подвижную и неподвижную траверсы, захваты для образца, маятниковый сило" измеритель, масляный тормоз,предназна.о ченный для торможения маятника после разрушения образца Я.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 травер" сы, маятниковый силоизмеритель, соединенный с помощью рычажной системы с наливным захватом, масляйый аморти" ности измерения.указанная цель достигается тем, что разрывная машина для испытания материалов, содержащая электромеханический привод нагружения, непо" двинную 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,фмасляный амортизатор, предназначенный для торможения маятника после разрушения образца, и связанный с ним микропереключатель, снаб"3 95484жена рейкой и зубчатым цилиндрическим колесом, взаимодействующим с рейкой, установленными соответственнона штоке и корпусе масляного аморти"затора, коническим зубчатым колесом,соединенным с помощью муфты свободного хода с зубчатым цилиндрическимколесом, и вторым коническим зубчатымколесом, кинематически связанным сприводом нагружения, 10На чертеже изображена схема разрывной машины,Разрывная машина содержит электромеханический привод нагружения, содержащий двигатель 1 и шестерни 2"5, 5кинематический 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"20лены шестерни 3 и 5, На подвижной тра.версе б размещен активный захват 11а пассивный захват 12 расположен нанеподвижной траверсе 13, Пассивныйзахват 12 с помощью тяги 14 рычага 15 иопирающегося на призму 16, и тяги 17соединен с маятниковым силоизмерителем, выполненным в виде штанги 18 сгрузом 19, рычага 20, жестко соединенного со штангой 18 и установленного З 0на оси 21. Рычаг 20 соединен с тягой 17 и упором 22Масляный амортизатор состоит изкорпуса 23, в котором установлены поршень 24, пружина 25 и упор 26. В поршне 24 выполнены отверстия, соединяюЭЗщие полости 23 корпуса, разделенныепоршнем 24 и заполненные маслом.Вязкость масла, диаметры поршня 24и отверстий 27 в нем выбраны такими,40чтобы обеспечить торможение маятникапри разрушении образца, На штоке поршня 24 установлены подпружиненная опора 28,.микропереключатель 29 и зубчатая рейка 30. На корпусе 23 установлена ось 31, на которой закреплено45цилиндрическое зубчатое колесо 32, .связанное через муфту 33 свободногохода с коническим зубчатым колесом 34.Муфта 33 свободного хода установлена.на оси 31 так, что не препятствуетвращению колеса 32 при перемещениизубчатой рейки 30 вместе со штокомпоршня 24 к упору 26.Коническое зубчатое колесо 34 через коническое колесо 35, валик 36и шестерни 37 и 38 связано с шестерней 5 привода нагружения машины. Приэтом передаточное отношение передачи,8 4состоящей 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 партииобразцов с помощью упора 26 устанавливают зазор между упором 22 и опо"рой 28 таким образом, чтобы при спаде нагрузки перед разрушением образца между ними не было контакта. Дляэтого проводят предварительно пробныеиспытания одного-двух образцов изнамеченной к испытанию партии,.испытуемого образца включают машинув работу, При этом вращение от двигателя 1 через шестерни 2-5 передается на ходовые винты 9 и 10, которые,вращаясь в гайках 7 и 8, закрепленныхв подвижной траверсе б, начинают перемещать тоаверсу 6 вниз, верхний захват 12 жестко связан посредством об.разца с нижним захватом 11, установ"ленным на траверсе 6, при ее переме"щении вниз тяга 14, на которой эакреплен верхний захват 12, начинает дей"ствовать на рычаг 15, поворачивая еговокруг вершины призмы 16. При этомчерез тягу 17 движение передается нарычаг 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 образцасил, пропорциональных этой массе, уг"лу поворота штанги 18 от вертикали исоотношению плеч рычага 15. Образецначинает деформироваться.Одновременно с началом движенияподвижной траверсы б посредством кони.ческих 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 материалаобразца 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, чемсоотношение плеч рычага 15.При дальнейшем нагружении при достижении материалом образца пределатекучести, расстояние от опоры 28до упора 22 несколько уменьшится иИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авдеев Б,А. Техника определениямеханических свойств материалов, И.,"Машиностроение", 1965, с. 51-55.2. Там.же, с. 44"57 (прототип). 59548 будет продолжать уменьшаться особенно интенсивно после достижения наибольшей нагрузки испытания и спада ее перед раврушением образца, но касания опоры 28 упором 22 не произойдет.В момент разрушения образца связь между нижним и верхним захватами 11 и 12 прерывается, тяга 14 перестаетпередавать 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, размыкаетсямикропереключатель 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 2 а 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 27:23 в поршне 24, соединяющих обе полости корпуса 13 масляного амортизатора. При достижении штанги 18 маятникового силоизмерителя вертикального положенияповорот 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 6ность измерения, так как в ней отсутствует жесткая связь маятникового силоизмерителя со штоком масляного амортизатора. 1 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 а 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 эубча. тым цилиндрическим колесом, и вторым коническим зубчатым колесом, кинема" тически связанным с приводом нагружения.