Стенд для испытания материалов на скручивание

Предлагаемое решение относится к области машиностроения, в частности к стендам для испытания заготовок из различного материала на скручивание, преимущественно медной проволоки. Технической задачей предлагаемого решения является упрощение конструкции, повышение точности и достоверности измерения и обеспечение мгновенной остановки процесса измерения при разрушении заготовки. Указанная техническая задача достигается тем, что стенд с активной и пассивной опорами дополнительно снабжен датчиком фиксации разрушения заготовки и счетчиком импульсов накопительного типа, а сами датчики выполнены в виде излучающих и поглощающий диодов. Использование предлагаемого технического решения позволит, упростить конструкцию стенда, повысить качество и точность измерений, увеличить стойкость и увеличить срок службы стендов по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения.

Предлагаемое техническое решение относится к области машиностроения, в частности к стендам для испытания материалов на скручивание, преимущественно медной проволоки.

Известно устройство для испытания материалов на прочность, содержащее привод с вращательным и поступательным перемещением выходного звена, блок управления приводом. С приводом жестко соединена активная опора с зажимом, в которой закрепляется один конец заготовки из испытываемого материала. Другой конец заготовки крепится в пассивной опоре, которая закреплена неподвижно. Устройство снабжено электронным блоком, в который входит силоизмеритель, соединенный с пассивной опорой и преобразователь сигналов, соединенный с блоком управления и силоизмерителем. В преобразователе формируются выходные сигналы, пропорциональные напряжениям в образце, усилию нагружения, деформацию образца, которые выдаются на пульт управления. (см, например патент РФ №2112230 по кл. G 012 N 3/28 за 1998 г.).

Недостатком этого устройства является то, что в нем отсутствует сведения об разрушении образца и количественных показателях циклов нагрузки, что не позволяет более полно характеризовать о точность измерения испытываемого материала

Так же известен стенд для испытания материалов, содержащий жесткую раму, на которой смонтированы активный захват, связанный с силовым приводом, пассивный захват, индикатор измерения угла закручивания заготовки материала и механизм выбора люфтов, при этом пассивный захват

снабжен подшипниковыми опорами с возможностью поворота относительно своей продольной оси, а индикатор угла закручивания заготовки выполнен в виде двух датчиков углового положения, расположенных на неподвижной опоре и соединенных соответственно с активным и пассивным захватами, а механизм выбора люфтов выполнен в виде коромысла, соединенного с пассивным захватом и взаимодействующих с ним упругих толкателей и жестких упоров, расположенных на раме. (см. например полезную модель по патенту РФ №16790 по кл G 01 N 3/22 за 2001 г.).

Недостатки этого стенда для испытания материалов на скручивание аналогичны выше описанному устройству для испытания материалов на прочность. Кроме того. в нем полностью отсутствует электронная система слежения за процессом испытаний, что не дает полной информации о процессе испытаний и записи всего процесса испытаний.

Технической задачей предлагаемого решения является упрощение конструкции устройства, повышение точности и достоверности измерения и обеспечение мгновенной остановки процесса измерения при разрушении заготовки.

Указанная задача достигается тем, что в предлагаемом стенде для проведение испытаний на скручивание, содержащем активную опору с приводом ее вращения вокруг продольной оси, пассивную опору с узлом крепления в них заготовки, блок управления с датчиками, преобразователь сигналов и индикатор визуального изображения результатов испытаний, конструкция дополнительно содержит датчик фиксации разрушения заготовки и счетчик импульсов накопительного типа, а сами датчики выполнены в виде излучающих и поглощающих свето и фото диодов.

На фиг.1 - изображен стенд для проведения испытаний предлагаемой конструкции.

Как показано на графической части предлагаемый стенд содержит неподвижную станину 1, на которой закреплена неподвижно активная опора 2 с приводом 3 и зажимом 4 и пассивная опора 5 с узлом крепления 6, которая

может совершать возвратно-поступательное движение относительно активной опоры 2. В зажиме 4 и узле крепления 6 крепится своими концами заготовка 7. Стенд снабжен блоком управления 8, который с помощью разъема 9 соединен с датчиком числа оборотов 10 привода 3, датчиком циклов 11 и датчиком фиксации разрушения 12 заготовки 7.

Работа предлагаемого стенда осуществляется следующим образом. После закрепления заготовки 7 в зажимах 4 и 6 опор 2 и 5 производится ее натяжение, для исключения ее провисания. Затем с помощью блока управления включаются датчики 10, 11, 12, которые через разъем 9 дают команду на блок 8, о том, что стенд готов к работе. После этого с помощью блока 8 включается привод 3 и опора 2 вместе с заготовкой 7 начинает вращение в одну сторону, а затем в другую. Датик 11 фиксирует вращение опоры 2 и считает их количество вплоть до разрыва заготовки. Датчик 10 фиксирует число оборотов привода 3. В конце испытаний, когда заготовка 7 будет разрушена, натяжение на опоре 5 резко снижается и датчик 12 мгновенно дает команду на блок 8 на отключение привода 3. После остановки двигателя 3 в блоке 8 запоминаются все показания испытаний, которые фиксируются в документации. После окончания испытаний разрушенная заготовка 7 снимается со стенда.

Принцип работы автоматики стенда заключается в излучении сигнала светодиодом и приема этого сигнала фотодиодом в инфракрасном диапазоне путем его отражения от металлической поверхности. Датчик 11 установлен возле редуктора привода 3 активной опоры 2 и считает количество оборотов привода 3. Датчик 10 расположен возле активной опоры 2 и фиксирует положение остановки опоры 2 в нужном положении при остановке. Датчик 12 установлен возле пассивной опоры 5 и предназначен для полного отключения стенда во время разрыва заготовки 7.

Кроме того в блок управления8 установлена программа испытания на разрушение в режиме «10 оборотов вперед - 10 оборотов назад» за счет подачи управляющих импульсов на вращение опоры «вперед - назад»

Снабжение стенда свето и фотодиодами позволяет расположить датчики измерения на неподвижных участках стенда, получить достоверную информацию об испытании материалов и передать ее на блок управление без дополнительных устройств. Кроме того, снабжение стенда датчиком разрушения образца позволяет производить мгновенную остановку стенда после разрушения образца.

Использование предлагаемого стенда для испытания проволоки, преимущественно медной на скручивание, позволяет упростить конструкцию стендов, улучшить условие проведение испытаний, повысить качество и точность измерений, увеличить срок службы и повысить безопасность работы на стенде во время проведения испытаний круглой заготовки, например медной проволоки по сравнению с известными конструкциями стендов для испытания круглых заготовок из цветного материала, преимущественно из меди. В частности, медной проволоки.

1. Стенд для испытания материалов на скручивание, содержащий активную, с приводом, и пассивную опоры с узлом крепления в них заготовки, блок управления с датчиками, преобразователь сигналов и индикатор визуального изображения, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен датчиком фиксации разрушения заготовки и счетчиком импульсов накопительного типа, а сами датчики выполнены в виде излучающих и поглощающих свето и фото диодов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что датчики установлены в зоне активной и пассивной опор и привода активной опоры.