ES2708180T3 - Máquina de prueba de materiales - Google Patents
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Abstract
Una máquina de prueba de materiales que comprende: una unidad inferior (3), comprendiendo la unidad inferior (3): un par de primeros miembros móviles (21) teniendo cada uno un mandril (25) para sujetar un espécimen (100), pudiendo los primeros miembros móviles (21) alejarse y acercarse uno respecto al otro a lo largo de un primer eje siendo guiados por un primer miembro de guía (23); y un par de segundos miembros móviles (22), cada uno de los cuales tiene un mandril (25) para sujetar el espécimen (100), pudiendo los segundos miembros móviles (22) alejarse y acercarse uno respecto al otro a lo largo de un segundo eje siendo guiados por un segundo miembro de guía (24); una unidad superior (2), comprendiendo la unidad superior (2): un miembro de carga (41) para recibir una carga aplicada por un mecanismo de carga; y cuatro miembros conectores (44) para conectar el par de primeros miembros móviles (21) y el par de segundos miembros móviles (22) al miembro de carga (41), respectivamente; en donde una carga aplicada al miembro de carga (41) se transmite a través de los cuatro miembros conectores (44) al par de primeros miembros móviles (21) y al par de segundos miembros móviles (22), de modo que mueven de forma síncrona el par de primeros miembros móviles (21) alejándolos entre sí a lo largo del primer eje, y mueven el par de segundos miembros móviles (22) alejándolos entre sí a lo largo del segundo eje; en donde los primeros miembros móviles (21) y los segundos miembros móviles (22) o los miembros conectores (44) tienen superficies de asiento formadas sobre los mismos, mientras que el otro tiene partes de contacto formadas en el mismo y conformadas para corresponder a las superficies de asiento; y la unidad superior (2) es separable de la unidad inferior (3); y caracterizada por que: cada una de las superficies de asiento está abierta en al menos una dirección diferente a la dirección de transferencia de carga que es dirigida entre la parte de contacto correspondiente y la superficie de asiento cuando están en contacto entre sí, para permitir: (i) que las superficies de asiento y las partes de contacto se muevan en contacto entre sí, respectivamente, cuando la unidad superior y la unidad inferior se mueven en relación una hacia la otra, para así conectar el par de primeros miembros móviles (21) y el par de los segundos miembros móviles (22) al miembro de carga (44) a través de los cuatro miembros conectores (44); y (ii) las superficies de asiento y las partes de contacto dejan de estar en contacto y se separan entre sí cuando la unidad superior y la unidad inferior se mueven relativamente separándose entre sí, lo que permite la separación de la unidad superior y la unidad inferior.
Description
DESCRIPCION
Maquina de prueba de materiales
Antecedentes de la invencion
1. Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a una maquina de prueba de materiales para probar especlmenes aplicando a los mismos fuerzas de traccion en direcciones biaxiales perpendiculares entre si.
2. Descripcion de la tecnica anterior
Dicha prueba de material tambien se denomina prueba de traccion biaxial, que se realiza cuando se mide la resistencia de una placa metalica, por ejemplo, la publicacion de patente japonesa no examinada 2012-32218 desvela, dado que tal maquina de prueba de materiales, una maquina de prueba de traccion biaxial que incluye un par de mandriles de especimen dispuestos de forma movil en cada uno de los dos carriles que se extienden en direcciones perpendiculares entre si.
La Figura 11 es una vista en perspectiva que muestra un mecanismo de traccion biaxial para aplicar fuerzas de prueba a un especimen 100 en dicha maquina de prueba de materiales convencional.
El mecanismo de traccion biaxial en esta maquina de prueba de materiales incluye un primer carril 91 y un segundo carril 92 dispuestos en la superficie de una placa de base 90 para extenderse en direcciones perpendiculares entre si. El primer carril 91 tiene un par de primeros miembros moviles 93 dispuestos de manera deslizable sobre el mismo. Estos primeros miembros moviles 93, al ser guiados por el primer carril 91, se pueden mover uno hacia el otro y alejarse uno del otro a lo largo del primer carril 91. Cada uno de estos primeros miembros moviles 93 tiene un mandril 95 para enganchar el especimen 100. Por otro lado , el segundo carril 92 tiene un par de segundos miembros moviles 94 (solo uno de ellos aparece en la figura 11) dispuesto de manera deslizable sobre el mismo. Estos segundos miembros moviles 94, al ser guiados por el segundo carril 92, se pueden mover uno hacia el otro y alejarse uno del otro a lo largo del segundo carril 92. Cada uno de estos segundos miembros moviles 94 tiene un mandril 96 para enganchar el especimen 100. La placa base 90 que soporta el primer carril 91 y el segundo carril 92 esta dispuesta sobre un bloque de base en un cuerpo de maquina de prueba de material.
Este mecanismo de traccion biaxial incluye un miembro de carga 80 conectado a una cruceta en la maquina de prueba de materiales, para recibir una carga aplicada desde la cruceta. El par de primeros miembros moviles 93 estan conectados al miembro de carga 80 mediante miembros conectores 83, cada uno formado por una conector 81 y un conector 82. El conector 81 que forma parte de cada miembro conector 83 esta conectado de manera oscilante al primer miembro movil 93 a traves de un pivote 97. El conector 82 que forma parte de cada miembro conector 83 esta conectado de manera oscilante al miembro de carga 80 a traves de un pivote 85. El par de segundos miembros moviles 94 esta conectado al miembro de carga 80 mediante miembros conectores 84. Un extremo de cada miembro conector 84 esta conectado de manera oscilante al segundo miembro movil 94 a traves de un pivote 98. El otro extremo de cada miembro conector 84 esta conectado de manera oscilante al miembro de carga 80 a traves de un pivote 86
Con el mecanismo de traccion biaxial en esta maquina de prueba de materiales, cuando el miembro de carga 80 se presiona en un estado del especimen 100 sujetado por los dos pares de mandriles 95 y 96, el par de primeros miembros moviles 93 se mueven, por accion de los miembros conectores 83, alejados entre si a lo largo del primer carril 91, y el par de segundos miembros moviles 94 se mueven, por accion de los miembros conectores 84, alejados entre si a lo largo del segundo carril 92. En consecuencia, las cargas de tension en las direcciones biaxiales perpendiculares entre si se aplican al especimen 100 sujetado por los dos pares de mandriles 95 y 96.
Como se ha indicado anteriormente, el mecanismo de traccion biaxial de la maquina de prueba de material descrito en la publicacion de patente japonesa sin examinar n.° 2012-32218 tiene una construccion en la que el par de primeros miembros moviles 93 y el miembro de carga 80 estan conectados por los miembros conectores 83, y el par de segundos miembros moviles 94 y el miembro de carga 80 estan conectados por los miembros conectores 84. Con esta construccion, al colocar el especimen 100 en un estado sujetado por los mandriles 95 y 96 o al desacoplar el especimen 100, el operador debe poner en sus manos los huecos entre los miembros conectores 83 y 84 para llevar a cabo una operacion de acoplamiento o desacoplamiento, lo que constituye una mala eficiencia de trabajo. En particular, cuando se necesita utilizar una herramienta como una llave para acoplar o desacoplar el especimen 100 a/desde los mandriles 95 y 96, surge el problema de requerir un tiempo muy largo para acoplar o desacoplar el especimen 100, lo cual se debe a interferencias entre la herramienta y los miembros conectores 83 y 84.
El documento WO2013/158774A1 desvela un sistema y un metodo para estirar una membrana. El sistema tiene una placa superior y una placa inferior que estan paralelas entre si y una pluralidad de soportes en V flexibles. La placa superior esta configurada para moverse verticalmente. Los soportes en V se colocan en clrculo y tienen los brazos
apuntando hacia el centro. Hay una abrazadera para cada brazo para sujetar una membrana. Cuando se aplica una fuerza externa para empujar la placa superior hacia la placa inferior, la fuerza dobla lo soportes, lo que se traduce en el desplazamiento horizontal de los sopores con brazos. A medida que los soportes se mueven hacia afuera, la membrana sujeta se estira.
El documento US6860156B1 desvela un aparato de prueba de cizallamiento y tension o compresion multiaxial en el plano que tiene cuatro articulaciones en barra que pueden pivotar a dos manguitos en vertices opuestos con los manguitos de cada vertice unidos entre si de manera rotatoria. Los conectores laterales de cada union se acoplan de manera pivotante a las placas de transferencia de carga, en las que las placas aseguran un especimen de prueba. Cada union se puede rotar hacia las otras uniones, mientras que los vertices estan sujetos a una carga de compresion o traccion. Los vertices tambien son capaces de rotar mediante una maquina de prueba para la prueba de corte. Durante la compresion o la tension de los vertices del aparato, las placas se mueven respetuosamente una hacia la otra o alejandose entre si, aplicando compresion o tension al especimen. Las barras de una union se pueden rotar una con respecto a la otra, aplicando as! la carga de torsion al especimen
El documento FR2579327A1 desvela un dispositivo para pruebas de traccion biaxial destinado a aplicar a una pieza de prueba un campo de tensiones biaxiales y que puede asociarse con una maquina de prueba que proporciona un desplazamiento uniaxial, con medios para conectarse a dicha maquina y medios para sujetar dicha pieza de prueba. Comprende al menos un mecanismo articulado con bielas, que esta asociado con dichos medios para agarrar la pieza de prueba y que esta dispuesto de manera que desacopla cualquier traccion o fuerza de compresion a la que esta sujeta en las dos direcciones ortogonales de dicho campo de tensiones biaxiales. El dispositivo se puede utilizar, en particular, para probar chapas metalicas o similares.
Sumario de la invencion
El objetivo de la presente invencion, por lo tanto, es proporcionar una maquina de prueba de materiales que permita acoplar y desacoplar facilmente un especimen a/desde de los mandriles, cuya maquina de prueba de materiales prueba el especimen aplicando al mismo fuerzas de traccion en direcciones biaxiales perpendiculares entre si. El objetivo anterior se consigue, de acuerdo con la presente invencion, mediante una maquina de prueba de materiales de acuerdo con la reivindicacion 1.
De acuerdo con dicha maquina de prueba de materiales, en la maquina de prueba de materiales que realiza una prueba aplicando a un especimen fuerzas de traccion en direcciones biaxiales perpendiculares entre si, las superficies del asiento y las partes de contacto se alejan entre si, por lo que la unidad tiene los mandriles y el primer y segundo miembros moviles y la unidad que tiene el miembro de carga y los miembros conectores se pueden separar facilmente. Por lo tanto, el especimen se puede acoplar y desacoplar facilmente de los mandriles.
En realizaciones preferidas, las partes de contacto comprenden pasadores para contactar las superficies del asiento, y cada una de las superficies del asiento tiene un area de abertura formada en al menos una de las direcciones distintas de una direccion de transferencia de carga entre el pasador y la superficie del asiento.
En realizaciones preferidas, las superficies del asiento se forman en los primeros miembros moviles y los segundos miembros moviles, mientras que los pasadores estan dispuestos en los miembros conectores.
De acuerdo con dicha maquina de prueba de materiales, los primeros miembros moviles y los segundos miembros moviles se pueden mover aplicando fuerzas de presion entre los pasadores y las superficies del asiento. Al alejarlos pasadores de las superficies del asiento a traves de las areas de abertura formadas alrededor de las superficies del asiento, la unidad que tiene los mandriles y el primer y segundo miembros moviles y la unidad que tiene el miembro de carga y los miembros conectores se pueden separar facilmente. Por lo tanto, el especimen se puede acoplar y desacoplar facilmente de los mandriles.
En realizaciones preferidas, los cuatro miembros conectores estan acoplados de manera oscilante al miembro de carga conectado a una cruceta, y el miembro de gula para guiar los primeros miembros moviles y el miembro de gula para guiar los segundos miembros moviles se fijan en una parte de base dispuesta sobre un bloque de base. De acuerdo con dicha maquina de prueba de materiales, las fuerzas de traccion en las direcciones biaxiales perpendiculares entre si se pueden aplicar al especimen utilizando el movimiento de la cruceta en relacion con el bloque de base.
Otras caracterlsticas y ventajas de la invencion seran evidentes a partir de la siguiente description detallada de las realizaciones de la invencion.
Breve descripcion de los dibujos
Con el fin de ilustrar la invencion, se muestran en los dibujos varias formas que se prefieren actualmente,
entendiendose, sin embargo, que la invencion no esta limitada a la disposicion precisa y los instrumentos mostrados.
La figura 1 es una vista esquematica de una maquina de prueba de materiales segun la presente invencion; la figura 2 es una vista en perspectiva de un mecanismo de traccion biaxial;
la figura 3 es una vista explicativa que muestra un estado de un miembro conector unido a un soporte;
la figura 4 es una vista explicativa que muestra un estado de un miembro conector unido a un soporte de acuerdo con otra realizacion;
la figura 5 es una vista en perspectiva que muestra un estado de pasadores y un miembro de asiento que entran en contacto;
la figura 6 es una vista lateral esquematica que muestra un estado de los pasadores y el elemento de asiento que entran en contacto;
la figura 7 es una vista explicativa que muestra esquematicamente un estado de llevar a cabo una prueba de traccion ordinaria con esta maquina de prueba de materiales.
la figura 8 es una vista lateral esquematica que muestra, junto con un pasador, un elemento de asiento segun una segunda realizacion;
la figura 9 es una vista lateral esquematica que muestra, junto con un miembro conector, un miembro de asiento segun una tercera realizacion;
la figura 10 es una vista lateral esquematica que muestra un pasador con un miembro conector; y
la figura 11 es una vista en perspectiva que muestra un mecanismo de traccion biaxial para aplicar fuerzas de prueba a un especimen en una maquina de prueba de materiales convencional.
Descripcion de las realizaciones preferidas
Una realizacion de la presente invencion se describira a continuacion con referencia a los dibujos. La figura 1 es una vista esquematica de una maquina de prueba de materiales segun la presente invencion.
Esta maquina de prueba de materiales incluye un bloque de base 11, un par de vastagos roscados de tornillo derecho e izquierdo 12 erigidos en el bloque de base 11, y una cruceta 13 con tuercas engranadas con los vastagos roscados de tornillo derecho e izquierdo 12 y movibles hacia arriba y hacia abajo en relacion con el vastagos roscados 12. La cruceta 13 tiene, unida a ella, una unidad superior 2 de un mecanismo de traccion biaxial 1 que se describe a continuacion. El bloque de base 11 tiene, unido al mismo, una unidad inferior 3 del mecanismo de traccion biaxial 1 que se describe a continuacion.
El par de vastagos roscados de tornillo 12 tiene, montados en sus extremos inferiores, respectivamente, poleas de sincronizacion 15 acopladas con una correa slncrona 14. Esta correa slncrona 14 se acopla tambien a una polea de sincronizacion 17 giratoria mediante el accionamiento de un motor 16. El par de vastagos roscados de tornillo 12, por lo tanto, pueden girar de manera slncrona mediante el accionamiento del motor 16. Con la rotacion slncrona del par de vastagos roscados de tornillo 12, la cruceta 13 se mueve hacia arriba y hacia abajo axialmente de los vastagos roscados de tornillo 12.
La figura 2 es una vista en perspectiva del mecanismo de traccion biaxial 1 mencionado anteriormente. La figura 2 muestra un estado de la unidad superior 2 y la unidad inferior 3 del mecanismo de traccion biaxial 1 conectados entre si.
Este mecanismo de traccion biaxial 1 incluye un primer carril 23 y un segundo carril 24 dispuestos en la superficie de una parte de base 26 que se extiende en direcciones perpendiculares entre si. La parte de base 26 que soporta el primer carril 23 y el segundo carril 24 esta dispuesta en el bloque de base 11 en un cuerpo de la maquina de prueba de materiales mostrado en la figura 1.
El primer carril 23 tiene un par de primeros miembros deslizantes 21 dispuestos de manera deslizante sobre el mismo. Estos primeros miembros deslizantes 21, al ser guiados por el primer carril 23, se pueden mover uno hacia el otro y alejarse uno del otro a lo largo de un primer eje paralelo al primer carril 23. Uno de estos primeros miembros deslizantes 21 esta conectado a traves de una celda de carga 27 a un el mandril 25 para sujetar un especimen 100. El otro de los primeros miembros deslizantes 21 esta conectado directamente a un mandril 25. Cada uno de los primeros miembros deslizantes 21 sostiene un miembro de asiento 31 que tiene superficies de asiento 29 formadas sobre el mismo como se describe mas adelante. Los primeros miembros deslizantes 21 y los miembros de asiento 31 constituyen los primeros miembros moviles en la presente invencion.
Por otra parte, el segundo carril 24 tiene un par de segundos miembros deslizantes 22 dispuestos de manera deslizable sobre el mismo. Estos segundos miembros deslizantes 22, al ser guiados por el segundo carril 24, pueden moverse uno hacia el otro y alejarse uno de otro a lo largo de un segundo eje paralelo al segundo carril 24. Uno de estos segundos miembros deslizantes 22 esta conectado a traves de una celda de carga 27 a un mandril 25. El otro de los segundos miembros deslizantes 22 esta conectado directamente a un mandril 25. Cada uno de los segundos miembros deslizantes 22 sostiene un miembro de asiento 31, al igual que cada primer miembro deslizante 21. Los segundos miembros deslizantes 22 y los miembros de asiento 31 constituyen los segundos miembros moviles de la presente invencion.
El primer y segundo carriles 23 y 24, el primer y segundo miembros deslizantes 21 y 22, los miembros de asiento 31, las celdas de carga 27 y los mandriles 25 dispuestos en la parte de base 26 constituyen la unidad inferior 3 del mecanismo de traccion biaxial 1.
El mecanismo de traccion biaxial 1 incluye un soporte 41 conectado por un miembro conector 42 a la cruceta 13 en la maquina de prueba de material que se muestra en la figura 1. Se aplica una carga desde la cruceta 13 al soporte 41 en el momento de una prueba de traccion biaxial descrito mas adelante. El soporte 41 tiene, unido al mismo, un par de elementos de elevacion 43 utilizados cuando el mecanismo de traccion biaxial 1 o su unidad superior 2 es transportado por un elevador de horquilla o similar. Este soporte 41 actua como el miembro de carga de acuerdo con la presente invencion, a la que se aplica una carga mediante la cruceta 13 que actua como mecanismo de carga. El soporte 41 tiene, unidos al mismo, cuatro miembros conectores 44, cada uno de ellos apretado entre un par de miembros de articulacion 47. Estos miembros conectores 44 estan unidos para que puedan oscilar alrededor de los pivotes 46 con relacion a los miembros de articulacion 47. El soporte 41 y los cuatro miembros conectores 44 unidos al soporte 41 por los elementos de articulacion 47 y los pivotes 46 constituyen la unidad superior 2 del mecanismo de traccion biaxial 1.
De los miembros de articulacion 47 que soportan los cuatro miembros conectores 44, los miembros de articulacion 47 correspondientes a los primeros miembros deslizantes 21 tienen, formados en ellos, taladros 49 separados de los taladros para recibir los pivotes 46. Estos taladros 49 se usan cuando se cambia una relacion entre fuerzas de prueba aplicadas al especimen 100 en las direcciones perpendiculares entre si. En este caso, dos de los cuatro miembros conectores 44 oscilan alrededor de los pivotes 46 unidos a los orificios 49.
La figura 3 es una vista explicativa que muestra el estado de un miembro conector 44 unido al soporte 41.
Como se muestra en las figuras 2 y 3, cada miembro conector 44 esta unido por los miembros de articulacion 47 y el pivote 46 para poder oscilar alrededor del soporte 41. Con una proyeccion 48 formada en el extremo superior de cada miembro conector 44 en contacto con una superficie inferior del soporte 41, la oscilacion del miembro conector 44 esta restringida a una posicion mostrada en una llnea continua en la figura 3. Por consiguiente, cuando la unidad superior 2 y la unidad inferior 3 se separan como se describe mas adelante, se puede evitar que cada miembro conector 44 cuelgue hacia abajo Con una proyeccion 48 formada en miembro conector 44 para entrar en contacto con la superficie inferior del soporte 41, actua como miembro de restriccion para restringir el intervalo de oscilacion de cada miembro conector 44.
La Figura 4 es una vista explicativa que muestra un estado de un miembro conector 44 unido a un soporte 41 de acuerdo con otra realizacion;
Esta realizacion omite la proyeccion 48 formada en el extremo superior de cada miembro conector 44 en la realizacion descrita anteriormente, y proporciona un pasador de restriccion 55 para restringir la oscilacion del miembro conector 44 a una posicion mostrada en una llnea continua en la figura 4. Por consiguiente, cuando la unidad superior 2 y la unidad inferior 3 se separan como se describe mas adelante, se puede evitar que cada miembro conector 44 cuelgue hacia abajo. Este pasador de restriccion 55 actua como el miembro de restriccion para restringir el intervalo de oscilacion de cada miembro conector 44.
Haciendo referencia nuevamente a la figura 2, cada miembro conector 44 tiene pasadores 45 dispuestos adyacentes a un extremo inferior del mismo. Cuando la unidad superior 2 y la unidad inferior 3 estan conectadas como se describe mas adelante, los pasadores 45 entraran en contacto con las superficies de asiento 29 formadas en cada miembro de asiento 31.
A continuacion, se describira una operacion para realizar una prueba de traccion biaxial en el especimen 100 utilizando este mecanismo de traccion biaxial 1.
Como se indico anteriormente, la unidad superior 2 del mecanismo de traccion biaxial 1 esta unida a la cruceta 13 de la maquina de prueba de materiales. La unidad inferior 3 del mecanismo de traccion biaxial 1 esta unida al bloque base 11 de la maquina de prueba de materiales. En este estado, la unidad superior 2 no esta ubicada sobre la unidad inferior 3 del mecanismo de traccion biaxial 1 y, por lo tanto, un area sobre cada mandril 25 en la unidad inferior 3 esta abierta. Por lo tanto, el especimen 100 se puede cargar facilmente en estos mandriles 25. Incluso si es necesario utilizar una herramienta como una llave inglesa en el momento de cargar el especimen 100, la operacion se puede llevar a cabo facilmente. En este estado, en la unidad superior 2 del mecanismo de traccion biaxial 1, como se muestra en la figura 3, la proyeccion 48 formada en el extremo superior de cada miembro conector 44 esta en contacto con la superficie inferior del soporte 41, por lo que cada miembro conector 44 esta ubicado en la posicion mostrada en la llnea continua en la figura 3.
Cuando el especimen 100 se ha cargado en los mandriles 25 y se realiza una prueba de traccion biaxial en el especimen 100, la cruceta 13 se baja junto con la unidad superior 2 del mecanismo de traccion biaxial 1 mediante el accionamiento del motor 16 que se muestra en la Fig. Esto mueve los pasadores 45 en la unidad superior 2 hacia el
contacto con los miembros de asiento 31 en la unidad inferior 3.
La figura 5 es una vista en perspectiva que muestra un estado de los pasadores 45 y un miembro de asiento 31 cuando entran en contacto. La figura 6 es una vista lateral esquematica de este estado.
Cada uno de los miembros de asiento 31 sostenidos por el primer y segundo miembros deslizantes 21 y 22 en la unidad inferior 3 tiene las superficies de asiento 29 formadas sobre ellas para contactar con los pasadores 45 dispuestos sobre el miembro conector 44 en la unidad superior 2. Las superficies de asiento 29 y los pasadores 45 tienen formas correspondientes.
Cuando, despues de cargar el especimen 100, la cruceta 13 desciende desde el estado que se muestra en la figura 1, los pasadores 45 unidos a cada miembro conector 44 se ponen en contacto con las superficies de asiento 29 formadas en el miembro de asiento 31 como se muestra en las figuras 5 y 6. Cuando la cruceta 13 desciende mas lejos de este estado, los pasadores 45 se deslizan sobre las superficies de asiento 29 y las paredes laterales de contacto de las superficies de asiento 29 como se muestra en llneas continuas en la figura 6. En este momento, el miembro conector 44 oscila alrededor del pivote 46 como se muestra en una llnea fantasma en la figura 3.
Cuando la cruceta 13 desciende aun mas, los pasadores 45 en contacto con las superficies de asiento 29 presionan el miembro de asiento 31. Dichas fuerzas de presion alejan el par de los primeros miembros deslizantes 21 guiados por el primer carril 23 y el par de los segundos miembros deslizantes 22 se aleja entre si guiado por el segundo carril 24. En este momento, las superficies circunferenciales externas de los pasadores 45 y las superficies de asiento 29 de cada miembro de asiento 31 realizan un movimiento deslizante. En consecuencia, las cargas de tension se aplican en las direcciones biaxiales perpendiculares entre si, al especimen 100sujetado por los cuatro mandriles 25. Los valores de las cargas de tension, es decir, las fuerzas de prueba, que se producen en este momento se miden por el par de celdas de carga 27.
Cuando se haya completado la prueba de traccion biaxial, la cruceta 13 se levanta nuevamente junto con la unidad superior 2 del mecanismo de traccion biaxial 1. Cuando la unidad superior 2 se mueve hacia arriba, cada miembro conector 44 oscilara bajo su propio peso, que mueve a los pasadores 45 alejados de las paredes laterales de las superficies de asiento 29. Las superficies de asiento 29 formadas en cada miembro de asiento 31 estan abiertas en otras areas distintas a la direccion en que los pasadores 45 hacen contacto y aplican la carga. Por lo tanto, a medida que la cruceta 13 se mueve hacia arriba, el ascenso del miembro conector 44 dara como resultado que los pasadores 45 se separen de las superficies de asiento 29. En este momento, como se muestra en la llnea continua en la figura 3, el balanceo de cada miembro conector 44 se detendra en la posicion donde la proyeccion 48 formada en el extremo superior del miembro conector 44 contacta con la superficie inferior del soporte 41. Por lo tanto, el balanceo del miembro conector 44 se puede mantener dentro de un rango fijo, para evitar que el miembro conector 44 cuelgue hacia abajo.
Cuando la cruceta 13 se coloque nuevamente en una posicion elevada como se muestra en la figura 1, se retirara al especimen 100 de los mandriles 25. En este momento tambien, el area sobre cada mandril 25 en la unidad inferior 3 del mecanismo de traccion biaxial 1 esta abierto y, por lo tanto, se puede retirar el especimen 100 de los mandriles 25 facilmente.
Esta maquina de prueba de materiales tiene una construccion tal que permite no solo la prueba de traccion biaxial sino tambien una prueba de materiales ordinaria. La figura 7 es una vista explicativa que muestra esquematicamente un estado de llevar a cabo una prueba de traccion ordinaria con esta maquina de prueba de materiales.
Como se muestra en la figura 7, un adaptador superior 61 para acoplar una pinza superior 63 se puede fijar de manera desmontable mediante un mecanismo de tornillo al soporte 41 conectado a la cruceta 13. La pinza superior 63 se fija al adaptador superior 61 usando pasadores 62. Por otro lado, un adaptador inferior 64 para sujetar una pinza inferior 66 se fija de manera desmontable mediante tornillos 69 a la parte de base 26 y al bloque de base 11. Como se muestra en esta figura, el adaptador superior 61 para sujetar la pinza superior 63 se puede fijar a la cruceta 13 a traves del soporte 41 y el adaptador inferior 64 para fijar la pinza inferior 66 se puede unir al bloque base 11 a traves de la parte de base 26. Esta construccion permite que la maquina de prueba de materiales realice la prueba de materiales ordinaria y la prueba de traccion biaxial .
En la realizacion anterior, como se muestra en las figuras 5 y 6, cada miembro de asiento 31 tiene las superficies de asiento 29 que estan abiertas en todas las direcciones distintas de la direccion en la que los pasadores 45 hacen contacto y aplican la carga. Sin embargo, las superficies de asiento 29 de cada miembro de asiento 31 no estan limitadas a tal forma.
La figura 8 es una vista lateral esquematica que muestra, junto con un pasador 45, un miembro de asiento 32 segun una segunda realizacion.
Este miembro de asiento 32 tiene una configuration que tiene una abertura en forma de V formada en una parte superior del mismo y una abertura en forma de U formada en una parte inferior y que corresponde a la forma de los
pasadores 45. Este miembro de asiento 32 esta configurado para estar abierto hacia arriba, que es una direccion diferente a la direccion de aplicacion de carga entre los pasadores 45 y el miembro de asiento 32. Ademas, cuando se usan dichos miembros de asiento 32, la unidad superior 2 y la unidad inferior 3 del mecanismo de traccion biaxial 1 son facilmente separables alejando los pasadores 45 de los miembros de asiento 32. Tambien es posible conectar la unidad superior 2 y la unidad inferior 3 para aplicar la fuerza de prueba al especimen 100.
La figura 9 es una vista lateral esquematica que muestra, junto con un miembro conector 51, un miembro de asiento 33 segun una tercera realizacion.
Este miembro de asiento 33 tiene una forma similar al miembro de asiento 31 en la primera realizacion. Por otra parte, el miembro conector 51 en esta realizacion tiene un extremo delantero del mismo que actua como una parte de contacto formada para que corresponda a una superficie de asiento del miembro de asiento 33. Ademas, cuando se usan dichos miembros de asiento 33 y miembros conectores 51, la parte superior la unidad 2 y la unidad inferior 3 del mecanismo de traccion biaxial 1 son facilmente separables alejando los miembros conectores 51 lejos de los miembros de asiento 33. Tambien es posible aplicar la fuerza de prueba el especimen 100 con las partes de contacto en los extremos delanteros de los miembros conectores 51 que presionan las superficies de asiento de los miembros de asiento 33.
La figura 10 es una vista lateral esquematica que muestra, junto con un miembro conector 52, un pasador 34 utilizado en lugar de cada uno de los miembros de asiento 31, 32 y 33 descritos anteriormente en el presente documento.
En esta realizacion, el pasador 34 se usa en lugar de cada uno de los miembros de asiento 31, 32 y 33 descritos anteriormente. Dichos pasadores 34 estan soportados por los primeros miembros deslizantes 21 y los segundos miembros deslizantes 22. Por otra parte, en esta realizacion, cada miembro conector 52 tiene una superficie de asiento formada en un extremo delantero del mismo y conformada para corresponder a cada pasador 34. Asimismo, cuando se usan dichos pasadores 34 y miembros conectores 52, la unidad superior 2 y la unidad inferior 3 del mecanismo de traccion biaxial 1 son facilmente separables alejando los miembros conectores 52 de los pasadores 34. Tambien es posible aplicar la fuerza de prueba al especimen 100 con las superficies del asiento en los extremos delanteros de los miembros conectores 52 presionando los pasadores 34.
Como se ha descrito anteriormente, las superficies de asiento y las partes de contacto en la presente invencion tienen una construccion caracterlstica para contactar entre si para transmitir fuerzas en una situation de realizacion de una prueba de material. En una situacion diferente, las superficies del asiento y las partes de contacto se pueden alejar facilmente del contacto y separarse entre si.
Las realizaciones anteriores se han descrito tomando el caso de realizar una prueba de traccion biaxial, por ejemplo, que se aplica a las fuerzas de traccion del especimen 100 en las direcciones perpendiculares entre si utilizando el primer carril 23 y el segundo carril 24 dispuestos en la superficie de la parte de base 26 para desplazare perpendicularmente entre si, y moviendo el par de primeros miembros deslizantes 21 y el par de segundos miembros deslizantes 22 en las direcciones perpendiculares entre si. La presente invencion puede aplicarse a una maquina de prueba de materiales para realizar una prueba de traccion triaxial, maquina que incluye el primer carril 23 y el segundo carril 24 dispuestos para cruzarse entre si y ademas incluye un tercer carril dispuesto para cruzar el primer y segundo carriles. Las fuerzas de traccion se aplican a las fuerzas de traccion del especimen en direcciones triaxiales deslizando los terceros miembros deslizantes conectados a los mandriles a lo largo de este tercer carril. Tambien es posible aplicar la presente invencion a una maquina para realizar una prueba de material aplicando al especimen las fuerzas de traccion en direcciones cuadraxiales o mas.
Claims (6)
1. Una maquina de prueba de materiales que comprende:
una unidad inferior (3), comprendiendo la unidad inferior (3):
un par de primeros miembros moviles (21) teniendo cada uno un mandril (25) para sujetar un especimen (100), pudiendo los primeros miembros moviles (21) alejarse y acercarse uno respecto al otro a lo largo de un primer eje siendo guiados por un primer miembro de gula (23); y
un par de segundos miembros moviles (22), cada uno de los cuales tiene un mandril (25) para sujetar el especimen (100), pudiendo los segundos miembros moviles (22) alejarse y acercarse uno respecto al otro a lo largo de un segundo eje siendo guiados por un segundo miembro de gula (24);
una unidad superior (2), comprendiendo la unidad superior (2):
un miembro de carga (41) para recibir una carga aplicada por un mecanismo de carga; y
cuatro miembros conectores (44) para conectar el par de primeros miembros moviles (21) y el par de segundos miembros moviles (22) al miembro de carga (41), respectivamente;
en donde una carga aplicada al miembro de carga (41) se transmite a traves de los cuatro miembros conectores (44) al par de primeros miembros moviles (21) y al par de segundos miembros moviles (22), de modo que mueven de forma slncrona el par de primeros miembros moviles (21) alejandolos entre si a lo largo del primer eje, y mueven el par de segundos miembros moviles (22) alejandolos entre si a lo largo del segundo eje;
en donde los primeros miembros moviles (21) y los segundos miembros moviles (22) o los miembros conectores (44) tienen superficies de asiento formadas sobre los mismos, mientras que el otro tiene partes de contacto formadas en el mismo y conformadas para corresponder a las superficies de asiento; y la unidad superior (2) es separable de la unidad inferior (3); y caracterizada por que:
cada una de las superficies de asiento esta abierta en al menos una direccion diferente a la direccion de transferencia de carga que es dirigida entre la parte de contacto correspondiente y la superficie de asiento cuando estan en contacto entre si, para permitir:
(i) que las superficies de asiento y las partes de contacto se muevan en contacto entre si, respectivamente, cuando la unidad superior y la unidad inferior se mueven en relacion una hacia la otra, para as! conectar el par de primeros miembros moviles (21) y el par de los segundos miembros moviles (22) al miembro de carga (44) a traves de los cuatro miembros conectores (44); y
(ii) las superficies de asiento y las partes de contacto dejan de estar en contacto y se separan entre si cuando la unidad superior y la unidad inferior se mueven relativamente separandose entre si, lo que permite la separacion de la unidad superior y la unidad inferior.
2. La maquina de prueba de materiales de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que:
las partes de contacto comprenden pasadores (45) para entrar en contacto con las superficies del asiento; y cada una de las superficies de asiento esta abierta en al menos una direccion diferente a la direccion de transferencia de carga entre el pasador correspondiente (45) y la superficie del asiento cuando estan en contacto entre si.
3. La maquina de prueba de materiales de acuerdo con la reivindicacion 2, en la que las superficies de asiento estan formadas en los primeros miembros moviles (21) y los segundos miembros moviles (22), mientras que los pasadores (45) estan dispuestos sobre los miembros conectores (44).
4. La maquina de prueba de materiales de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que: los cuatro miembros conectores (44) estan unidos de manera basculante al miembro de carga (41) conectado a una cruceta (13); y
el primer miembro de gula (23) para guiar los primeros miembros moviles (21) y el segundo miembro de gula (24) para guiar los segundos miembros moviles (22) estan fijados en una parte de base dispuesta en un bloque de base (11).
5. La maquina de prueba de materiales de acuerdo con la reivindicacion 4, que comprende miembros de restriction cada uno para restringir un rintervalo de oscilacion de uno de los miembros conectores.
6. La maquina de prueba de materiales de acuerdo con la reivindicacion 4 o la reivindicacion 5, que comprende: un adaptador superior (61) que se puede fijar de manera desmontable al miembro de carga (41) para fijar una pinza superior (63); y
un adaptador inferior (64) que se puede fijar de manera desmontable a la parte de base para sujetar una pinza inferior (66).
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