Устройство к прессу для испытания на прочность хрупких материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 675732 1 КЗ/ ИЕ ИЗОБРЕТ О ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Харьковский институт инженеров железнодорожного транспорта им. С. М. Киро(72) В.В.Молчанов, В.И.Кондращенко,В;В,Новиков и Т.В.Молчанова(56) Авторское свидетельство СССРМ 1283595, кл. 6 01 й 3/08, 1985,(54) УСТРОЙСТВО К ПРЕССУ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретениеотносится к испытательной технике и может быть использовано дляиспытания на прочность хрупких материа-.лов к прессу; Цель изобретения - повышение производительности. Устройствосодержит основание 1, на котором установлены упругое кольцо 2 с опорой 3 дляобразца 4 и пуансоном 5. Симметрично относительно оси кольца 2 в основании 1 выполнены пазы 6, в которых размещены приводные упоры 7, а на основании 1 установлены Ч-образные рычаги 18, на одних плечах которых установлены подвижные втулки 19 с шарнирно закрепленными на них опорами 20, связанными друг с другом пружиной 21, При нагружении образца 4 пуансоном 5 кольцо 2 изменяет форму, . При этом происходит поворот рычагов 18таким образом, что втулки 19 перемещаются и центры опор 20 и кольца 2 лежат на одной линии в плоскости, параллельной основанию 1. При взаимодействии других плеч рычагов 18 с упорами 7, происходит.заклинивание последних, рычаги 18 прекращают поворот и в результате увеличивается З жесткость устройства в процессе нагружения, что позволяетзамедлить разрушение образца 4 и снять характеристики образца 4 до его полного разрушения, что позволяет повы- Бсить производительность. 1 з. и. ф-лы, 4 ил.Изобретение относися к испытательной технике, а именно к устройствам к прессу для испытания на прочность хрупких материалов.Цель изобретения - повышение производительности путем обеспечения возможности снятия характеристик испытуемого образца до его полного разрушения за счет изменения жесткости устройства в процессе нагружения. 1На фиг, 1 изображена схема устройства, на фиг, 2 - видА на фиг. 1; на фиг. 3 - узел на фиг. 2; на фиг. 4 - вид Б на фиг, 1,Устройство содержит основание 1, на котором размещена упругая рама, выполненная в виде кольца 2, в котором выполнены два диаметрально противоположных отверстия. В одном из отверстий кольца 2 установлена опора 3, закрепленная на основании 1 и предназначеннаядля размещения 2 на йей испытуемого образца 4, а в противоположном отверстии установлен пуансон 5, часть которого, располокенная внутри кольца 2, предназначена для взаимодействия с образцом 4, а наружная часть пуансона 5 соответствует наружной поверхности кольца 2 и предназначена для взаимодействия с силовым элементом пресса не показан). В основании 1 симметрично относительно оси кольца 2 и параллельно ей выполнены пазы 6, в которых размещены соответствующие клиновые упоры 7, жестко связанные между собой при помощи вилки 8. Последняя шарнирно связана с концом двуплечего рычага 9, средняя часть которого при помощи оси 10 закреплена на кронштейне 11, размещенном на основании 1, а другой конец рычага 9 шарнирно связан со штоком 12 электромагнита 13. В основании 1 выполнено глухое отверстие 14, в котором размещен подпружиненный толкатель 15, взаимодействующий со средней частью вилки 8, На основании 1 симметрично относительно оси кольца 2 закреплены две вилки 16, в которых при помощи соответствующих осей 17 установлены с возмсжностью вращения Ч- образные рычаги 18,причем таким образом, что одни плечи рычагов 18, расположенные напротив друг друга, установлены перпендикулярно основанию 1, а другие плечи - параллельно основанию 1, и концы этих плеч направлены в противоположные стороны. Поверхности плеч рычагов 18, параллельных основанию 1, выполнены клиновыми и предназначены для, взаимодействия с соответствующими клиновыми поверхностями упоров 7. На плечах рычагов 18, перпендикулярных основанию 1, установлены с возможностью перемещения вдоль плеч соответствующие втулки 19, на которых шарнирно закреплены соответствующие призматические опоры20, взаимодействующие с диаметральнопротивоположных сторон с внешней повер 5 хностью кольца 2. Опоры 20 при помощипружины 21 кинематически связаны междусобой,Устройство работает следующим образом.0 В исходном положении пуансон 5 располагается в крайнем верхнем положении,при этом его часть, расположенная снаружикольца 2, не взаимодействует с внешнейповерхностью последнего. Электромагнит15 13 обесточен, и под действием толкателя 15через вилку 8 и двуплечий рычаг 9 шток 12электромагнита 13 находится в крайнемлевом нерабочем положении. При этом конусные поверхности упоров 7 и соответству 0 ющих плеч Ч-образных рычагов 18 невзаимодействуют между собой, а рычаги 18под действием пружины 21 развернуты таким образом, что их противоположные плечи перпендикулярны основанию 1, а25 призматические опоры 20 своими Ч-образными поверхностями, обращенными в сторону кольца 2, взаимодействуют с внешнейповерхностью кольца 2, причем центры обеих опор 20 располагают путем перемещения30 втулок 19 по соответствующим плечам рычагов 18 таким образом, что они находятся водной плоскости с центром кольца 2, а Ч-образные рычаги 18 при этом разворачиваютна равные углы относительно основания 1.35 На опору 3 устанавливают образец 4, приэтом между последним и пуансоном 5 образуется зазор. Усилие от внешнего элементапресса регулируется таким образом, чтобыусилие, передаваемое на пуансон 5, превос 40 ходило суммарную жесткость кольца 2 и образца 4. После включения прессапроисходит взаимодействие внешнего элемента пресса с соответствующей частью пуансона 5 и при этом выбирается зазор45 между частью пуансона 5, расположеннойвнутри кольца 2, и образцом 4, а после этогопуансон 5 начинает взаимодействовать одновременно с кольцом 2 и образцом 4. Впроцессе нагружения фиксируют усилие на50 последнем, а форма кольца 2 при увеличении усилия изменяется на эллиптическую.Вследствие постоянного взаимодействиявнешней поверхности кольца 2 с обращенными к ней Ч-образными поверхностями опор55 20 последние вместе с соответствующимивтулками 19 перемещаются по соответствующим плечам рычагов 18, при этом втулки19 поворачивают рычаги 18, отслеживаяформу кольца 2 таким образом, что центрыопор 20 и кольца 2 постоянно находятся наТаким образом. размещение симметрично осиупругой рамы Ч-образных рычагов, одни плечи которых через подвижно размещенные на них опоры взаимодействуют с рамой, а другие взаимодействуют с 40 45 одной линии в плоскости, параллельной основанию 1, Не достигая величины критической нагрузки, соответствующей разрушению образца 4, включают электромагнит 13, который втягивает шток 12. При этом 5 происходят поворот рычага 9, сжатие толкателя 15 и через вилку 8 перемещение упоров 7 в пазах 6 основания 1 в сторону обращенных к упорам 7 плеч рычагов 18 до момента взаимодействия клиновых поверхностей со ответствующих плеч рычагов 18 и упоров 7. Поскольку угол конусности указанных поверхностей выбирается равным 4 о,т.е. не превышает угла трения, то вследствие взаимодействия указанных поверхностей 15 плеч рычагов 18 и упоров 7 поворот рычагов 18 прекращается и осуществляется заклинивание упоров 7 и соответствующих плеч рычагов 18. В дальнейшем рычаги 18 остаютея неподвижными независимо от величи ны усилия на пуансоне 5. В результате дальнейшего взаимодействия неподвижных опор 20 с кольцом 2 жесткость последнего увеличивается и компенсирует уменьшение жесткости всего устройства из за разрушения под действием пуансона 5 образца 4. При этом увеличении жесткости устройства в процессе нагружения разрушение образца 4 осуществляется значительно медленнее. После разрушения 30 образца 4 пуансон 5 возвращают в исходное положение и обесточивают электромагнит 13. При этом под действием толкателя 15 шток 12 электромагнита 13 перемещается висходное положение, при этом в исходное положение возвращаются упоры 7 и Ч-образные рычаги 18, а кольцо 2 вследствие своей упругости приобретает первоначальную форму. подвижными упорами, обеспечивает возможность изменения жесткости устройства в процессе нагружения, что позволяет замедлить разрушение образца и снять характеристики последнего до его полного разрушения, что обеспечивает повышение производительности устройства. Ф ормула изобретения 1. Устройство к прессу для испытания на прочность хрупких материалов, содержащее основание, размещенную на нем упругую раму, выполненную в виде кольца, установленные на раме пуансон, предназначенный для взаимодействия с силовым элементом пресса, и расположенную напротив пуансона опору для размещения образ" ца, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности путем обеспечения воэможности снятия характеристик испытуемого образца до его полного разрушения за счет изменения жесткости устройства в процессе нагружения, в основании симметрично относительно оси кольца выполнены пазы, а устройство снабжено приводными упорами, размещенными в пазах, Н-образными рычагами, шарнирно закрепленными вершинами на основании с возможностью вращения симметрично относительно оси кольца, плечи которых, направленные в противоположные стороны, предназначены для взаимодействия с упорами, втулками, установленными с возможностью перемещения на других плечах У-образных рычагов соответственно, и опорными призмами; шарнирно закрепленными на втулках соответственно и кинематически связанными друг с другом и взаимодействующими с внешней поверхностью кольца.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, взаимодействующие поверхности упоров и соответствующих плеч Ч-образных рычагов выполнены клиновыми.1675732 Составитель М,МатюшинТехред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец Редактор С,Кулакова Пооизводственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгоооа. чл.Гагаоина. 101 Заказ 2996 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5