Установка для испытания образцов на прочность

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОЮ (И За) Г О Ю 3(00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТЪЙ ЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТВУ ОПИСА К АВТОРСК ИЕ УСВ 1 Мьь ":(54)(57) УСТАНОВКАРАЗЦОВ НА ПРОЧНОСванне, размещенноустройство, выполплечего рычага, уодном его плече кпривода ее перемещв виде электродви ДЛЯ ИСПЫТАНИсодержащая на нем нагруж нное в виде ановленной н етки с грузо ния, выполне теля, и прот Б сн ающ но о(53) 620.174,2(088,8) (56) Каолин обогащенн таний. ГОСТ 19609.222. Авторское своце В 444085, кл. С О 1 Б (прототип),веса, установленного на другом плече рычага, активный захват, связанный с рычагом, пассивный. захват, привод перемещения последнего, датчик усилия, выполненный в виде установленного на рычаге реохорда, ось которого через редуктор связана с осью электродвигателя, датчик деформации и связанное с последним регистрирующее устройство, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения процесса измерения деформации образцов, датчик деформации выполнен в виде . механотрона, установленного на основании с возможностью взаимодействия его чувствительного элемента с актив-е ным захватом, а установка снабжена механизмом перемещения механотрона и микрометрическим винтом, установленным с возможностью взаимодействия с механотроном и кинематически связанным с механизмом перемещения последнего.1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 1 1Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов на проч" ность.Известна установка для испытания образцов на прочность, содержащая основание, размещенное на нем нагружающее устройство, выполненное в виде двуплечего рычага, груза, закрепленного на одном плече рычага, и противовеса, установленного на другом его плече, активный захват, выполнен 1 ный в виде упорной призмы, связанной с рычагом, и пассивный захват, выполненный в виде перекладины с двумя опорными призмами. Переменная нагрузка на образец передается через упор ную призму от груза, в качестве которого используют ведро, которое заполняют в процессе испытаний водой. После разрушения образца определяют массу воды и по известным зависимостям рассчитывают механическую прочность образца Я .Недостатком данной установки является небольшой диапазон усилий,.которыми нагружают образцы при испытаниях.Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка для испытания образцов на прочность, содержащая основание, размещенное на нем нагружающее устройство, выполненное в виде двуплечего рычага, .установленной на одном его плече каретки с грузом, привода ее перемещения, выполненного в виде электродвигателя, и противовеса, установленного на другом плече рычага, активный захват, связанный с рычагом, пассивный захват, привод перемещения последнего, датчик усилия, выполненный в виде установленного на рычаге реохорда, ось которого через редуктор связана с осью электродвигателя, датчик деформации и электрически связанное с последним регистрирующее устройство.Датчик деформации размещен непосредственно на образце, а отсчет деформации ведут по перемещению пассивного захвата, которое осуществляют для поддержания горизонтального положения рычага 2 . 099229 2 чиков на каждом из испытуемых образцов.Цель изобретения - упрощение процесса измерения деформации образцов.Укаэанная цель достигается тем,что в установке для испытания образцов на прочность, содержащей основание, размещенное на нем нагружающее устройство, выполненное в видедвуплечего рычага, установленной.,наодном его плече каретки с грузом,привода ее перемещения, выполненного в виде электродвигателя, и противовеса, установленного на другом плече рычага, активный захват, связанныйс рычагом, пассивный захват, приводперемещения последнего, датчик усилия,выполненный в виде установленного нарычаге реохорда, ось которого черезредуктор связана с осью электродвигателя, датчик деформации и связанноес последним регистрирующее устройство,датчик деформации выполнен в видемеханотрона, установленного на основании с возможностью взаимодействияего чувствительного элемента с активным захватом, а установка снабжена механизмом перемещения механотрона и микрометрическим винтом, установленным с воэможнестью взаимодействия с механотроном и кинематическисвязанным с механизмом перемещенияпоследнего,На фиг. 1 изображена предлагаемаяустановка, общий вид; на фиг, 2 - основание установки; на фиг. 3 - шарнирная опора для размещения рычаганагружающего устройства, на фиг. 4 разрез А-А на фиг. 3, на фиг. 5 - схема рычага и активного захвата; на фиг. б - привод перемещения пассивного захвата, на фиг, 7 - разрез Б-Б на фиг. б; на фиг. 8 - привод перемещения каретки, на фиг. 9 -схема размещения механотрона. Установка содержит основание 1, выполненное в виде короба с тремя секциями, наибольшая из которых выполнена без дна, на верхней стенке наибольшей секции выполнено прямоугольное отверстие 2, в боковых стенках - пазы 3, а в задней и лицевойстенках - по дв- паза 4, причем оцин из пазов выполнен сквозным. На осно Недостатком известной установки является сложность процесса измерения деформации образуов, обуслбвленная необходимостью размещения дат 55 вании 1 установлена опора 5, включающая подушку б, призму 7 и изолированнеы электроды 8 и 9. Электроды 8 жестко связаны с призмой 7, а элек3 10992троды 9 размещены в подушке 6, выполнены подвижными в вертикальном ,направлении и подпружинены при помощи пружин 10, На призме 7 опоры 5размещено нагружающее устройство,выполненное в виде двуплечего рычага 11, с линейной шкалой 12 на одном его плече, каретки 13 с грузом,-становленной на этом же плече рычага11 с возможностью перемещения по на1 правлянзцим осям 14, и привода перемещения каретки 13, Привод включаетреверсивный электродвигатель 15,барабан 16, закрепленный на оси последнего, и трос 17, жестко связанный с кареткой 13. Трос 17 частичнонамотаны на барабан 16 и перекинутчерез блок 18, закрепленный на конце рычага 11, Реверсивный электродвигатель 15 электрически связанчерез электроды 8 и 9 с источником19 питания, который размещен в одной из секций основания 1, На концерычага 11 и на опоре 5 установленыпрерыватели 20, электрически свяэанные с переключателем 21 направления движения каретки 13. На кон-це рычага 11 в пазу 22 закрепленыактивный захват, выполненный ввиде планки 23 и двух закрепленныхна ней призм 24, а на другом плечерычага размещен противовес 25. На основании 1 размещен также пассивный захват, выполненный в виде перекладины 26 с двумя опорными .приз-З 5 мами 27, связанный с приводом его перемещения. Последний выполнен в виде несущей балки 28 с пазом, в котором закреплена перекладина 26, причем концы балки 28 размещены в бо ковых пазах 3 наибольшей секции основания 1, а нижняя поверхность балки 28 опирается на два Г-образных штыря 29, которые связаны между собой планкой 30. Каждый из штырей 29 жестко связан с соответствующими муфтой 31 и стержнем 32, Последние вставлены в пазы 4 основания 1, а один из стержней 32 выведен на лицевую сторону основания 1 и жестко 50 связан со средством его вращения, например, рукояткой 33. В одной из секций основания 1 размещен демпфер 34, шток 35,которого связан с плечомрычага 11, а на основании 1 жестко 55 закреплен арретир 36, который имеет возможность взаимодействия с концом рычага 11, На последнем установлен 29 4также датчик усилия, который выполнен в виде реохорда 37, ось которого через редуктор 38 жестко связанас осью реверсивного электродвигателя15. Реохорд 37 электрически связанчерез электроды 8 и 9 с источником 39постоянного тока и регистрирующимприбором, который выполнен в видедвухкоординатного потенциометра 40,С источником 39 и потенциометром 40электрически связан датчик деформации, который выполнен в виде механотрона 41, установленного на основании 1, чувствительный элемент 42 которого установлен с возможностью вэа"имодействия с верхней поверхностьюодной из призм 24 активного захвата,При этом механотрон 4 1 связан с механизмом его перемещения, который выполнен в виде опорной планки 43, жесткосвязанной с муфтой 44, стержня 4,вставленного в муфту 44 и прикрепленного эа концы планками 46 к торцамплощадки 47, направляющих стержней48 с закрепленным на них держателем49 и корректировочного винта 50, связывающего площадку 47 и держатель 49,Механизм перемещения механотрона припомощи стоек 51, с которыми жесткосвязаны концы стержней 48, установлен на основании й, а держатель 49связан с микрометрическим винтом 52.Установка работает следующим образом.Проводят тарировку датчиков усилияи деформации. При тарировке реохорда37 рычаг 11 при помощи арретира 36закрепляют в горизонтальном положении. Включают электродвигатель 15,при помощи которого осуществляют перемещение каретки 13 вдоль рычага 11,При этом отклонение стрелки потенциометра 40 по одной координатной оси(например, Х), вызванное указаннымперемещением каретки 13, сравниваютс расстоянием, пройденным последней,которое фиксируется при помощи линейной шкалы 12 на рычаге 11,При тарировке механотрона 41 последний перемещают в горизонтальной плоскости вдоль стержня 45 до тех пор, пока чувствительный элемент 42 механотрона 41 не займет положение над головкой микрометрического винта 52. Затем при помощи корректировочного винта 50 механотрон 4 1 перемещают вниз до тех пор, пока элемент 42 не коснется винта 52. После этогодискретным поворотом последнего производят нагружение механотрона 4 1и фиксируют показания микрометри. ческого винта 52 и отклонение стрел ки потенциометра 40 по другой коор динатной осн.При проведении испытаний образец53 устанавливают на опорные призмы27 пассивного захвата, затем вращением рукоятки 33 образец 53 поднима-е 10 ют до упора в призмы 24 активногозахвата. Иеханотрон 4 1 перемещают по стержню 45 до тех пор, пока чувствительный элемент 42 механотрона 41 не оказывается над одной из призм 24, 15 причем в случае испытания различных по геометрическим размерам образцов предусмотрена возможность перемещения механотрона 4 1 по направляющим стержням 48. Затем корректиро" , 20 вочным винтом 50 производят перемещение механотрона 4 1 до тех пор. пока его чувствительный элемент 42 не коснется верхней площадки призмы 24. После этого при помощи корректиро вочного винта 50 нагружают механотрон 41 до тех пор, пока стрелка потенциометра 40 не займет положения, противоположного исходному. Арретир 36 отводят в сторону и пере- зО ключателем 21 приводят в движение вдоль рычага 11 каретку 13 с грузом. Потенциометр 40 регистрирует одновре. менно изменение усилия на образце 53 и его деформацию под нагрузкой. Разрушение образца 53 сопровождается плавным опусканием вниз рычага 11,который взаимодействует с одним изпрерывателей 20; При этом останавливается каретка 13 и разгружаетсячувствительный элемент 42 механотрона 41, Затем при помощи корректировочного винта 50 механотрон поднимают в исходное положение, а переключатель 21 переводят в нейтральноеположениеРычаг 11 при помощи арретира 36 закрепляют в горизонтальномположении, а переключателем 21 приводят в движение каретку 13 в противоположном направлении вдоль рычага 11. Каретка 13 возвращается в исходное положение, которое фиксируется другим прерывателем 20. Переключатель 21 устанавливают в нейтральное положение, а рукояткой 33 опускают перекладину 26 с опорными призмами 27 вниз. Разрушенный образец 53удапяют. Установка находится в исходном состоянии, на опорные призмы 27устанавливают следующий образец ицикл .испытаний повторяют,Изобретение позволяет упроститьпроцесс измерения деформации образцовза счет использования в качестве датчика деформации механотрона, установленного с возможностью взаимодействияего чувствительного элемента с активным захватом, и снабжения установкимеханизмом перемещения механотронаи микрометрическим винтом, взаимодействующим с последним и кинематическисвязанным с механизмом его перемещения, что исключает необходимость установки деформации на каждый образец,ор Л.Шеньо Тираж 823 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж, РаушЗаказ 4362/3 роектная, 4 иал ППП "Патент", г. Ужгород едактор Р. Цицика Подписноеомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5