Нагружающее устройство для разрывных испытательных машин

Полезная модель относится к испытательной технике, более конкретно, к исследованию прочностных свойств твердых материалов путем приложения растягивающих статических нагрузок. Целью заявляемой полезной модели является упрощение конструкции и повышение точности проведения испытаний на растяжение. Указанная цель достигается за счет того, что в нагружающее устройство введена одна силовая пара «цилиндр и плунжер», установленная по центру нагружающего устройства и закрепленная на плите основания.

Заявляемая полезная модель относится к испытательной технике, более конкретно, к исследованию прочностных свойств твердых материалов путем приложения к ним механических усилий (растягивающих статических нагрузок.

Известны разрывные машины производства «НИКЦИМ Точмашприбор» типа МИРИ-К (каталог продукции «НИКЦИМ Томашприбор» /1/ и ОАО «Точприбор» типа ИР-5143 (каталог продукции ОАО «Точприбор») /2/. Эти машины построены по двухцилиндровой схеме. Нагружающее устройство этих машин состоит из основания и закрепленной на нем силовой рамы, состоящей из плиты, на которой гайками закреплены 2 стакана. В стаканах размещены колонны. К нижней части стаканов закреплены цилиндры. Колонны, стаканы и цилиндры образуют два рабочих цилиндра нагружающего устройства. В верхней части колонны замкнуты траверсой и закреплены гайками через шайбы. К траверсе и плите через шпильки закреплены резьбовые втулки крепления захватов. Измерение нагрузки производится с помощью датчика давления.

К недостаткам перечисленных нагружающих устройств относятся:

1. Наличие двух рабочих пар нагружения требует очень точного изготовления. Наличие зазоров в рабочих парах ведет к перекосам и при вылете колонны при движении вверх меняется величина защемления колонны в цилиндре, т.е. меняется жесткость силовой рамы. Движение каждой колонны вверх происходит ступенчато с люфтами и перекосами, а не плавно, как требуется.

2. При разрыве, особенно, жестких образцов, устройство нагружающее «прыгает», а в рабочих парах образуется «вакуум» при разрыве

образца, что требует установки их на пассивные фундаменты с креплением на анкерные болты.

3. Плохое центрирование захватов и вследствие этого нагрузка прилагается не по оси образца, а также влияние сил трения рабочих пар на показания датчика давления.

Наиболее близким к предлагаемому является нагружающее устройство разрывной испытательной машины по а.с. №688858 (бюллетень №36, опубл. 30.09.79) /3/, содержащее основание, траверсу, захваты и цилиндры, поршни которых являются продолжением колонн, колонны выполнены с участками в виде упругих шарниров.

Однако, данное нагружающее устройство также, как и вышеперечисленные, работает по двухцилиндровой схеме, что увеличивает массу и габаритные размеры нагружающего устройства.

Целью предполагаемой полезной модели является упрощение конструкции и повышение точности проведения испытаний на растяжение.

Указанная цель достигается за счет того, что в нагружающее устройство введена одна силовая пара «цилиндр и плунжер», установленная по центру нагружающего устройства и закрепленная на плите основания.

Предлагаемое нагружающее устройство для разрывных испытательных машин представлено на рисунке.

В состав нагружающего устройства входят основание 1, винтовые колонны 2, траверса 3, гайки 4, силовой цилиндр 5, плунжер 6, плита 7, датчик силы 8, захваты 9, крепежные болты 10, 11, резьбовые отверстия 12.

Винтовые колонны 2 закреплены жестко к плите 7 и с помощью гаек 4 к траверсе 3, а плита 7 крепится к основанию 1. Основание 1 с плитой 7, винтовыми колоннами 2, траверсой 3 и гайками 4 образуют жесткую силовую раму. Расстояние между захватами 9 изменяется за счет перемещения траверсы 3 по винтовым колоннам 2 с помощью гаек

4. Датчик силы 8 закреплен по оси нагружающего устройства болтами 10. Силовой цилиндр 5 с плунжером 6 установлен по центру нагружающего устройства при помощи болтов 11 и закреплен на плите 7 основания 1. Подача рабочей жидкости (масла) в полости силового цилиндра 5 осуществляется через резьбовые отверстия 12.

Работа нагружающего устройства для разрывных испытательных машин заключается в следующем.

С помощью перемещения траверсы 3 по винтовым колоннам 2 устанавливается предварительно рабочее пространство между захватами 9. Траверса 3 крепится с помощью гаек 4 на винтовых колоннах 2. Путем подачи рабочей жидкости в нижнюю полость силового цилиндра 5 производится подъем плунжера 6 до необходимой величины рабочего пространства. Производится гидравлический зажим образца. Затем подается давление в верхнюю полость силового цилиндра 5, при этом происходит перемещение нижнего захвата 9 и разрыв образца. Усилие, прилагаемое к образцу, контролируется датчиком силы 8.

Предлагаемое нагружающее устройство, без всяких доработок, может быть применено для универсальных статических машин, а также для малоцикловых машин. При использовании в универсальных машинах снятия захватов не требуется.

Использованные источники:

1. Разрывная машина типа МИРИ-К. Каталог продукции «НИКЦИМ Точмашприбор». www.niktsim.ru.

2. Разрывная машина типа ИР-5143. Каталог продукции ОАО «Точприбор». www.tochpribor.ivanovo.ru.

3. Описание изобретения по а.с. №688858. Бюллетень №36, опубл. 30.09.79.

Нагружающее устройство для разрывных испытательных машин, содержащее основание, винтовые колонны, траверсу, перемещающуюся с помощью гаек по винтовым колоннам, захваты для образца, отличающееся тем, что в него введена одна силовая пара «цилиндр и плунжер», установленная по центру нагружающего устройства и закрепленная на плите основания.