Устройство для измерения усилия разрушения образцов

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 250381 (21) 3267047/18-10 (51) М Кл з

С 01 L 1/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (33) УДК 531. 781 (088. 8) Опубликовано 15.10.82. Бюллетень ¹38

Дата опубликования описания 151082

В.В. Еорнилов, Е.И. Бугаев и. А.П. Рыжиков (72) Авторы изобретения

Рыбинский авиационный технологический инс (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЯ

РАЗРУШЕНИЯ ОБРАЗЦОВ

Изобретение относится к исследованию химических и физических свойств веществ и может найти применение при испытании на прочность отпрессованных образцов из порошкаферрита.

Известны устройства для измерения усилия, содержащие сильфон, используемый в качестве чувствительного элемента, а также манометр (1).

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения усилия разрушения образца, примененное в гидравлическом прессе для изготовления и испытания керамических образцов. Устройство содержит сильфон, на который передается усилие, нагружающее образец при испытании его на прочность, соединенный с сильфоном манометр с контрольной стрелкой, а также датчик-реле давления, подающий команду на обратный ход ползуна пресса при сбросе нагрузки в момент разрушения образца C2).

Однако известное устройство характеризуется постепенной потерей точности, вызванной утечками из контура силоизмерителя, что приводит к необходимости перйодической пОдкачки жидкости и последующей тарировке невысокой усталостной прочностью сильфона, что ограничивает срок его службы и недостаточной точностью измерения в связи с существенным гисте— резисом.

Цель изобретения — повышение точности

Поставленная цель достигается тем, что чувствительный элемент выполнен в, виде пружины, размещенной внутри ллунжера, к которому прикреплена зубчатая рейка, сопряженная с шестерней, связанной с сельсином-дат.чиком, электрически соединенным с сельсином-приемником, который посредством ведущей и ведомой полумуфт, выполненных из электроизоляционного материала, связан с указателем уси0 лия, при этом ведущая полумуфта установлена на сельсине-приемнике и снабжена двумя металлическими пальцами, а ведомая полумуфта расположена на оси стрелки указателя усилия, имеет две торцовые выемки и снабжена двумя контактами, расположенными на .уровне оси одного из пальцев ведущей полумуфты. На фиг. 1 показан чувствительный элемент, установленный в столе гид30;равлического пресса для изготовления

966509 и испытания образцов, на фиг. 2 разрез A A на фиг. 1, на фиг. 3 сельсин-приемник и указатель усилия, разрез; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 — разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 6 — разрез Г-Г на фиг. 4.

Устройство содержит чувствительный элемент 1, выполненный в виде пружины, .например спиральной цилиндрической, установленной в централь- 10 ной части стола 2 гидравлического пресса, плунжер 3 с хвостовиком 4. размещенным в центральном отверстии подштамповой плиты 5. К верхнему торцу плунжера 3 присоединен хвостовик 6 5 зубчатой рейки 7. Рабочая часть рейки размещена в пазу 8 плунжера 3.

В зацеплении с рейкой 7 находится шестерня 9, жестко связанная с валиком 10, который установлен с возможностью вращения в корпусе 11, присоединенном к столу пресса 2. B этом же корпусе смонтирован сельсин-датчик 12, валик которого соединен с жесткой муфтой с валиком 10. Указатель усилия содержит корпус 13 со стенкой 14, выполненной из прозрачного материала, например органического стекла, валик 15, установленный в подшипниках 16 и 17, стрелку 18, жестко связанную с валиком 15, сектор 19 со шкалой усилия, прикрепленной к корпусу 13. На правой консоли валика закреплена головка 20, а на левой консоли-полумуфта ведомая 21, выполненная из электроизоляционного 35 материала, например текстолита, в которой закреплены контакты 22 и 23.

Полумуфта имеет две торцовые выемки

24 и 25 (фиг. 4). Указатель усилия устанавливается на станине пресса 4Q в месте, удобном для обозрения.К корпусу 13 присоединен кронштейн 26, в котором размещен сельсин-приемник

27. На валике последнего установлена полумуфта ведущая 28 из электроизо- 45 ляционного материала, например текстолита, в которую запрессованы пальцы 29 и 30. Во фланце 31 кронштейна

26 выполнены два радиальных отверстия в которых размещены колодки 32 и 33 и пружины 34 и 35.

Сельсин-датчик и сельсин-приемник соединены в схему, соответствующую индикаторному режиму их работы. Контакты 22 и 23 включены последовательно с катушкой реле управления гидроцилиндром пресса.

Устройство для измерения усилия разрушения образцов работает следующим образом.

Приспособление для базирования 60 испытуемого образца устанавливается на прессе так, что его шток упирается в хвостовик 4 плунжера 3. Валик указателя усилия 15 при помощи головки 20 поворачивают до установки 65 стрелки 18 на нулевое деление шкалы, при этом палец 29 замыкает контакты

22 и 23. Усилие, нагружающее образец при испытании, через плунжер 3 передается на пружину 1, которая получает упругую осадку, пропорциональную величине усилия. При посредстве рейки 7 и шестерни 9 осадка пружины преобразуется в угловое пе-ремещение ротора сельсина-датчика

12, направленное против часовой стрелки, если смотреть со стороны обращенного наружу торца сельсина-датчика. Поскольку сельсин-датчик 12 и сельсин— приемник 27 включены в схему, соответствующую режиму, ротор сельсинаприемника поворачивается на угол, равный по величине и направлению углу поворота сельсина-датчика. При помощи полумуфты 28, пальцев 29 и 30 и полумуфты 21 угловое перемещение валика сельсина-приемника передается валику 15 и стрелке 18. Таким образом, угол поворота стрелки 18 пропорционален усилию, нагружающему образец в процессе испытания. После разрушения образца пружина 1, возвращаясь в исходное состояние, поворачивает с помощью рейки 7 и шестерни 9 ротор сельсина-датчика по часовой стрелке, что приводит к такому же повороту ротбра сельсина-приемника. При этом полумуфта 28 свободно поворачивается относительно полумуфты 21, вследствие наличия на последней торцовых выемок 24 и 25, что сопровождается размыканием контактов 22 и 23. Стрелка 18 при этом останавливается в положении, соот ветствующем максимальному усилию, достигнутому при испытании, и удерживается в этом положении за счет момента трения между колодками 32 и 33 и полумуфтой 21. При размыкании контактов 22 и 23 обесточивается катушка реле, и переключает пресс на обратный ход ползуна. После возвращения пружины 1 в исходное положение и установки стрелки 18 на нулевое деление с замыканием контактов 22 и 23 цикл испытаний образца на прочность может быть повторен.

Использование устройства для измерения усилия разрушения образцов позволяет повысить точность измерения усилия за счет исключения таких факторов, как гистерезис и утечка жидкости, повысить надежность и долговечность устройства за счет исключения сильфона, лимитирующего . надежность известного устройства и уменьшить расходы за счет исключения периодической подкачки жидкости и повторных тарировок.

Формула изобретения

Устройство для измерения усилия разрушения образцов, содержащее чув966509

Фиг,1 ствительный элемент и указатель усилия стрелочного типа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, чувствительный .элемент выполнен в виде пружины, размещенной внутри плунжера, к которому прикреплена зубчатая рейка, сопряженная с шестерней, связанной с сельсином-датчиком, электрически соединенным с сельсином-приемником, который посредством ведущей и ведомой полумуфт, выполненных из электроизоляционного материала, связан с указателем усилия, при этом ведущая полумуфта установлена на сельсине-приемнике и снабжена двумя металлическими пальцами, а ведомая полумуфта расположена на оси стрелки указателя усилия, имеет две торцовые выемки и снабжена двумя контактами, расположенными на уровне оси одного из пальцев ведущей полу5 муфты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сильфоны, расчет и проектирование. Под ред. Л.Е. Андреевой. М., "Машиностроение", 1975.

2. Корнилов В.В. Разработка и исследование гидравлического пресса для изготовления и испытания керамических образцов. — Отчет по НИР Рыбинского авиационного технологического института, 1978, с. 5 (прототип).

966509

И

:. tt.

Фив, g

Составитель Н. Вовчук

Редактор Т. Мнтрович Уекред М,Герцль Корректор,А. Ференц

Заказ 7830/57 Тираж 887 Подписное

Вниипи Государственного комитета сссР .по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.,4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 г