CS266990B1

CS266990B1 - Apparatus for fastening crossbars of test machines

Info

Publication number: CS266990B1
Application number: CS881453A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Ing Oprsal; Peter Ing Ivan
Original assignee: Miroslav Ing Oprsal; Peter Ing Ivan
Priority date: 1988-03-07
Filing date: 1988-03-07
Publication date: 1990-01-12
Also published as: CS145388A1

Abstract

SkúŠobné stroje na zisťovanie mechanických vlastnosti materiálov pevnosti, modulu pružnosti a pod. sú z pravidla vybavené výškové prestavitelnými priečnikami za účelom ich prispósobeniu dlžke skúšaného prvku. Podstatou zariadenia na ich upevňovanie pracujúce na hydraulicko-mechanickom principe spočívá v tom, že na koncoch priečnika sú rovnoběžně s dierami pre tiahlá skúšobného stroja vyhotovené válcové otvory a priečnik medzi otvormi a dierami pre tiahlá je vo vertikálnej rovině rozřezaný. Vo válcových otvoroch sú vložené hydraulické válce na obidvoch koncoch opatřené pomocnými segmentami a piesty hydraulických valcov sú vybavené aretačnými maticami. K vertikálnym stenám priečnika sú přiložené hlavné segmenty a cez tieto je navinutá pásková ocel s vysokou medzou prieíažnosti. Toto usporiadanie po vnesení tlaku do hydraulických valcov umožňuje zovretie koncov priečnika a po zaskrutkovaní aretačných matic i dlhodobé udržovanie zovretia po uvolnění hydraulického tlaku. Zariadenie možno aplikovat i na niektoré dvojvretenové existujúce skúšobné stroje ale i v iných prípadoch, kde je žiadúce dlhodobé vyvodzovať vysoké sily, resp. predpatia.Testing machines for determining the mechanical properties of materials, such as strength, modulus of elasticity, etc., are usually equipped with height-adjustable crossbars in order to adjust them to the length of the tested element. The essence of the device for their fastening, operating on the hydraulic-mechanical principle, is that cylindrical holes are made at the ends of the crossbar parallel to the holes for the rods of the testing machine, and the crossbar is cut in a vertical plane between the holes and the holes for the rods. Hydraulic cylinders are inserted in the cylindrical holes, equipped with auxiliary segments at both ends, and the pistons of the hydraulic cylinders are equipped with locking nuts. The main segments are attached to the vertical walls of the crossbar, and strip steel with a high tensile strength is wound over them. This arrangement, after applying pressure to the hydraulic cylinders, allows the ends of the crossbar to be clamped and, after screwing in the locking nuts, to be maintained for a long time after the hydraulic pressure is released. The device can be applied to some existing double-spindle testing machines, but also in other cases where it is desirable to exert high forces or preloads for a long time.

Description

Predmetom vynálezu je zariadenie na upevňovanie priečnikov skúšobných strojov, kterými sa zisťujú mechanické vlastnosti materiálov pracujúce na hydraulicko-mechanickom principe.The subject of the invention is a device for fastening the crosspieces of testing machines, by means of which the mechanical properties of materials working on the hydraulic-mechanical principle are determined.

Skúšobné stroje na zisťovanie mechanických vlastností materiálov pevnosti, modulu pružnosti a pod. sú zpravidla vybavené výškové pre stavitelným priečnikom za účelom prispůsobenia skúšobného stroja dlžke skúšaného prvku. Na klasických skúšobných strojoch toto prestavovanie je rieš.ené pomocou synchronně otáčajúcich sa matic v priečniku na závitoch dvoch připadne štyroch vretien skúšobného stroja. Tento spůsob upevnenia ešte aj dnes vyhovuje pre statické skúšobné stroje. Pri univerzálných, resp. staticko-dynamických skúšobných strojoch pre vůlu v závitoch tento spůsob je použitelný len s přídavnými konštrukčnými doplnkami a ich pracnej obsluhy vylučujúcimi túto vůlu. ϋ novších univerzálných skúšobných strojov sú vretená nahradzované hladkými tiahlami a priečniky sú na nich upevňované zovretím. Toto zovretie sa v najjednoduchšom konštrukčnom převedení vykonává utiahnutím vysokopevnostných skrutiek, ktoré prechádzajú otvormi vyhotovenými na koncoch priečnikov kolmo na vertikálnu rovinu, v ktorej sú priečniky rozřezané až po otvory, ktorými prechádzajú tiahlá skúšobného stroja. NajmS u vačších skúšobných strojov ide však o značné pracnú a fyzicky náročnú prácu a pri potrebe častejšieho prestavovania nasáva i nezanedbatelné opotrebovanie najma závitov a tlačných plůch. Viaceré konštrukčné riešenia pracujúce na hydraulickom, resp. hydraulicko-mechanickom principe, fyzickú prácu odstraňujú, sú však výrobně náročné a teda i drahé.Testing machines for determining the mechanical properties of strength materials, modulus of elasticity, etc. they are usually equipped with a height for an adjustable crossbar in order to adapt the testing machine to the length of the element under test. On conventional testing machines, this adjustment is solved by means of synchronously rotating nuts in the crosspiece on the threads of two or four spindles of the testing machine. This fastening method is still suitable for static testing machines today. For universal, resp. static-dynamic testing machines for thread play This method is only applicable with additional design accessories and their laborious operation that exclude this play. ϋ newer universal testing machines, the spindles are replaced by smooth rods and the crossbars are fastened to them by clamping. In the simplest design, this clamping is effected by tightening the high-strength screws which pass through holes made at the ends of the crosspieces perpendicular to a vertical plane in which the crosspieces are cut up to the holes through which the drawbars of the testing machine pass. However, most of the larger testing machines involve considerable labor and physically demanding work, and when more frequent adjustments are required, it also absorbs considerable wear, especially of threads and pressure surfaces. Several design solutions working on the hydraulic, respectively. hydraulic-mechanical principle, they eliminate physical work, but they are difficult to manufacture and therefore expensive.

Uvedené nedostatky odstraňuje zariadenie pracujúce na hydraulicko-mechanickom principe, ktorého podstata podlá vynálezu spočívá v tom, že na koncoch priečnika sú rovnoběžně s otvormi pre tiahlá skúšobného stroja vyhotovené válcové otvory čiastočne vystupujúce z konca priečnika a priečnik medzi válcovými otvormi a otvormi pre tiahlá je vo vertikálnej rovině rozřezaný. Vo válcových otvoroch sú vložené hydraulické válce, ktorých piesty sú vybavené aretačnými maticami a ich celková výška včítane pomocných segmentov je menšia ako je výška priečnika skúšobného stroja. V rovině prechádzajúcou osou hydraulického valca a kolmej na hlavnú os priečnika sú k vertikálnym stenám priečnika přiložené proti sebe dva hlavně segmenty s válcovými plochami, ktorých poloměr je najmenej polovica hrůbky priečnika a cez tieto je navinutá pásková ocel s vysokou medzou prietažnosti, ktorej hrúbka musí byť menšia ako je jedna stotina poloměru válcových plůch hlavných segmentov. Takto navinutá pásková ocel má úseky priame a válcové. V stredoch priamych úsekov navinutej páskovej ocele sa z vnútornej strany nachádzajú pomocné segmenty, ktorými sú opatřené konce hydraulických valcov a piestov. Po vnesení tlaku do hydraulického valca sa středné časti priamych úsekov navinutej páskovej ocele vzdialujú a naopak hlavně segmenty přiložené k vertikálnym plochám priečnika sa k sebe približujú a zvierajú medzi sebou konce priečnika a tým i tiahlo skúšobného stroja. Po dosiahnutí predpísáného tlaku aretačné matice na piestoch hydraulických valcov sa zlahka dotiahnu a hydraulický tlak vo valcoch sa uvolní. Přitom velkosť zovretia tiahiel je dlhodobe prakticky konštantné, nakolko nepatrné deformačně vplyvy celej sústavy voči velkému pružnému pretvoreniu páskovej ocele je zanedbatelné. Pri uvolňovaní priečnika na tiahlách skúšobného stroja sa vnesie tlak do hydraulických valcov a aretačné matice sa odskrutkujú o dlžku, ktorá odpovedá narovnaniu priamych úsekov páskovej ocele. Po uvolnění hydraulického tlaku sa vplyvom pružného pretvorenia páskovej ocele pomocné segmenty k sebe približujú a hlavně segmenty sa od seba vzdialujú a teda dochádza i k uvolneniu zovretia tiahiel priečnikom. Jednoduchou analýzou silového působenia celej sústavy sa dá dokázat, že týmto usporiadaním vyvodzovaná sila hydraulickými valcami je niekolkonásobne menšia ako je zverná sila potřebná na zovretie tiahla skúšobného stroja na jeho spolahlivé upevnenie. Přitom jeho výroba je lahko realizovatelná, nakolko z jednoduchých běžnými technológiami vyrobitelných prvkov a teda i ekonomicky výhodná. Dá sa tiež aplikovat na niektoré stávájúce, najmS dvojtiahlové skúšobné stroje, ktoré majú mechanické upevňovanie.The above-mentioned disadvantages are eliminated by a device operating on the hydraulic-mechanical principle, the essence of which according to the invention consists in vertical plane cut. Hydraulic cylinders are inserted in the cylindrical holes, the pistons of which are equipped with locking nuts and their total height, including the auxiliary segments, is less than the height of the cross member of the testing machine. In the plane passing through the axis of the hydraulic cylinder and perpendicular to the main axis of the cross-member, two mainly segments with cylindrical surfaces, each radius of which is at least half the thickness of the cross-section, are wound against the vertical walls of the cross-member. less than one hundredth of the radius of the cylindrical surfaces of the main segments. The strip steel wound in this way has straight and cylindrical sections. In the middle of the straight sections of wound strip steel, there are auxiliary segments from the inside, with which the ends of the hydraulic cylinders and pistons are provided. After applying pressure to the hydraulic cylinder, the middle parts of the straight sections of wound strip steel move away and, conversely, mainly the segments attached to the vertical surfaces of the cross member approach each other and clamp the ends of the cross member and thus the rod of the testing machine. When the prescribed pressure is reached, the locking nuts on the pistons of the hydraulic cylinders are slightly tightened and the hydraulic pressure in the cylinders is released. At the same time, the size of the clamping of the rods is practically constant for a long time, as the slight deformation effects of the whole system against the large elastic deformation of the strip steel are negligible. When the cross member is released on the drawbars of the testing machine, pressure is applied to the hydraulic cylinders and the locking nuts are unscrewed by a length which corresponds to the straightening of the straight sections of strip steel. After the release of the hydraulic pressure, due to the elastic deformation of the strip steel, the auxiliary segments approach each other and mainly the segments move away from each other, and thus the clamping of the rods by the cross member is also released. By a simple analysis of the force acting on the whole system, it can be proved that the force exerted by this arrangement by the hydraulic cylinders is several times smaller than the clamping force required to clamp the rod of the testing machine for its reliable fastening. At the same time, its production is easy to implement, as it can be produced from simple elements that can be produced by common technologies, and thus also economically advantageous. It can also be applied to some existing, in particular two-stroke testing machines, which have a mechanical fastening.

Na pripojenom obrázku je v bokoryse a půdoryse v rezoch rovinami A-A a B-B znázorněný příklad zariadenia na upevňovanie priečnikov skúšobných strojov na jednom tiahle dvojtiahlového skúšobného stroja.The attached figure shows a side view and a plan view in sections along the planes A-A and B-B of an example of a device for fixing the cross-members of testing machines on one rod of a two-stroke testing machine.

CS 266 990 BlCS 266 990 Bl

Na konci priečnika 2 je rovnoběžně s dierou 2 pře tiahlo 2 vyhotovený válcový otvor 10 čiastočne vystupujúci z konca priečnika 2 a pričnik medzi dierou 2 ^a válcovým otvorom 10 je vo vertikálnej rovině rozřezaný. Vo valcovom otvore 10 je volné vloženy hydraulický válec 2» ktorého piest 6 je vybavený aretačnou maticou T_, přitom celková dlžka hydraulického valca 2» včítane pomocných segmentov 2» ktorými sú obidva konce hydraulického valca 2 vybavené je menšia ako je výška priečnika 2> ^K vertikálnym stenám priečnika 2 sú přiložené dva hlavně segmenty 2 ^s válcovými plochami, ktorých poloměr R je najmenej polovicou výšky piečnika 2 a cez tieto je navinutá pásková ocel 4 s vysokou medzou prieťažnosti. Takto navinutá pásková ocel 2 má úseky rovinné a válcové, přitom hrúbka páskovéj ocele 4 musí byť menšia ako je jedna stotina velkosti poloměru R válcových plóch hlavných segmentov 3 a velkosť polomerov r válcových plóch pomocných segmentov 2 musí byť rovná alebo váčšia ako sú poloměry R válcových plóch hlavných segmentov 2· Pomocné segmetny 2 P° vyvodení tlaku v hydraulickom válci 2 roztláčajú v středných priamych úsekoch navinutú páskovú ocel 4 a vyvodzujú v nej tahové napátie. Tým hlavně segmenty 2 sa k sebe približujú a zvierajú konce priečnika 2 ^a tým je zvierané aj tiahlo 2· ^Po dosiahnutí požadovaného tlaku je zverná sila hlavných segmentov 2 niekolkonásobne vyššia ako je sila vyvodzovaná hydraulickým valcom 2 ^a P° zaskrutkovaní aretačnej matice 2 ^a uvolnění požadovaného tlaku zverná sila hlavných segmetnov 2 ostává dlhodobe prakticky konštantná a tým i upevnenie priečnika 2 na tiahle 2· Uvolnenie priečnika 2 sa vykonává opačným postupom. Je však potřebné, aby aretačná matica 7 bola na závitoch piestu 6 lahko otočná a dobré přístupná, čo zabezpečí pri vyhotovovaní otvorov 10 do priečniku 2 jeho vysunutie o vzdialenost e rovnajúcej sa najmenej jednej desatine priemru D otvoru 10.At the end of the crosspiece 2, a cylindrical hole 10 is formed parallel to the hole 2 for the rod 2, partially protruding from the end of the crosspiece 2, and the crosspiece between the hole 2 ^{and the} cylindrical hole 10 is cut in a vertical plane. A hydraulic cylinder 2 is freely inserted in the cylinder opening 10, the piston 6 of which is provided with a locking nut T, the total length of the hydraulic cylinder 2, including the auxiliary segments 2 with which both ends of the hydraulic cylinder 2 are equipped is less than the height of the crosspiece 2 ^. Attached to the walls of the crosspiece 2 are two mainly segments 2 ^with cylindrical surfaces, the radius R of which is at least half the height of the furnace 2 and over which a strip steel 4 with a high yield strength is wound. The strip steel 2 wound in this way has planar and cylindrical sections, the thickness of the strip steel 4 must be less than one hundredth of the radius R of the cylindrical surfaces of the main segments 3 and the radius r of the cylindrical surfaces of the auxiliary segments 2 must be equal to or greater than the radii R of the cylindrical surfaces. surfaces of the main segments 2 · Auxiliary segments 2 P ° pressure relief in the hydraulic cylinder 2 push the wound strip steel 4 in the middle straight sections and derive a tensile stress in it. This core segments 2 are converging and clamp the ends of the cross-member 2 ^and thereby gripped the rod 2 · ^Upon reaching the desired pressure of the clamping force of the main segment 2 several times higher than the force exerted by hydraulic cylinder 2 ^and L ° screwing the locking nut ^{2, and} the release of the desired pressure clamping force of the main segments 2 remains practically constant for a long time and thus the fastening of the crosspiece 2 to the rods 2 · The release of the crosspiece 2 is performed in the opposite way. However, it is necessary for the locking nut 7 to be easily rotatable and easily accessible on the threads of the piston 6, which will ensure, when making the holes 10 into the crosspiece 2, its extension by a distance e equal to at least one tenth of the diameter D of the hole 10.

Uvedené zariadenie možno použit i v iných aplikáciách, kde je žiadúce vyvodzovať vysoké sily resp. predpátia pomocou značné menších sil.Said device can also be used in other applications where it is desirable to derive high forces resp. prestressing with considerably less force.

Claims

At the end of the cross-member 1, a cylindrical opening 10 extending partially from the end of the cross-member 1 is provided parallel to the hole 2 for the rod 2, and the cross-member between the hole 2 and the cylindrical opening 10 is cut in the vertical plane. A hydraulic cylinder 5 is disposed loosely in the cylindrical bore 10, the piston 6 of which is provided with a locking nut T, the total length of the hydraulic cylinder 5, including the auxiliary segments thereof, which are both ends of the hydraulic cylinder. equipped is smaller than the height of the cross-member K The two main segments 2 with cylindrical surfaces, whose radius R is at least half the height of the sandstone J, are attached to the vertical walls of the crossbar 11 and the strip steel 4 is wound with a high yield strength. The tapered strip steel 5 has planar and cylindrical sections, while the thickness of the strip steel 4 must be less than one hundredth of the radius size R of the cylindrical faces of the main segments 2 and the radii r of the cylindrical faces of the auxiliary segments 2 must be equal to or more like the radii R of the cylindrical faces of the main segments

2 · Auxiliary Segments j! after exerting the pressure in the hydraulic cylinder 5, they push the wound tape 4 in the middle straight sections and draw tensile stresses therein. In this way, the main segments 3 approach each other and clamp the ends of the cross member 1, thereby also pulling the rod 2. Upon reaching the desired pressure, the clamping force of the main segments 3 'is several times higher than the force exerted by the hydraulic cylinder and after the locking nut T ' the required pressure, the main segments remain in the long term virtually constant, and thus the cross-member 1 on the rod 2 is fixed. Release of the crossbar is accomplished in the reverse order. However, it is desirable that the lock nut 7 is easily rotatable and well accessible on the plunger threads 6, thereby ensuring that it is extended at a distance equal to at least one tenth of the diameter D of the aperture 10 in the crossbeam. The apparatus may also be used in other applications where it is desirable to derive high forces or overload with significant smaller forces. OBJECTS OF THE INVENTION A hydraulic-mechanical principle for fastening crossbeams of test machines characterized in that a cylindrical opening (10) partially extending from the end of the cross-member (1) is formed at the end of the cross-member (1) parallel to the hole (9) for the rod (2) and the cross-section between the hole (9) and the cylindrical hole (10) is cut in the vertical plane, the hydraulic cylinder (S) is mounted in the cylindrical motor (10) and the piston (6) is provided with a locking nut (7) and at the ends of the hydraulic cylinder (5) ) the auxiliary segments (8) are provided, while the total length of the hydraulic cylinder (5) including the auxiliary segments (8) is less than the height of the cross member (1) and two main segments (3) with cylindrical surfaces are attached to its vertical walls, whose radius R is at least half the height of the cross member (1) and through the three wound strip steel (4) with high yield strength, the thickness of the strip steel (4) being less than j One hundredth of the radius R and the radius r of the cylindrical faces of the auxiliary segments (8) are equal to or greater than the radius R of the cylindrical plots of the main segments. 1 drawing