RU159332U1

RU159332U1 - UNIVERSAL ASSEMBLY FOR TESTING FLAT SAMPLES ON A BREAKING MACHINE

Info

Publication number: RU159332U1
Application number: RU2015112155/28U
Authority: RU
Inventors: Николай Юрьевич Ефремов
Original assignee: Николай Юрьевич Ефремов
Priority date: 2015-04-03
Filing date: 2015-04-03
Publication date: 2016-02-10

Abstract

1. Универсальный узел для испытаний плоских образцов на разрывной машине, включающий нижнюю тягу, сопрягаемую с датчиком усилия, уголок с двумя пазами и закрепляемый на нем датчик перемещения со штоком, упор для штока датчика перемещения, устройства сопряжения датчиков с ЭВМ, отличающийся тем, что модуль крепления образцов состоит из нижней и верхней захватных деталей с установочным отверстием в каждой и плоскими контактными поверхностями, а упор для штока датчика перемещения жестко зафиксирован на верхней захватной детали.2.Универсальный узел для испытаний плоских образцов на разрывной машине по п.1, отличающийся тем, что в нижней и верхней захватных деталях болтовым соединением по отверстиям зафиксированы одинаковые элементы съемного зажимного приспособления для крепления образцов эластичных материалов для испытания на растяжение, каждый из которых состоит из направляющей с установочным отверстием, планки и накладки, прижимающей головку образца эластичного материала к планке двумя болтами.1. A universal unit for testing flat samples on a tensile testing machine, including a lower link mating with a force sensor, a corner with two grooves and a displacement sensor with a rod fixed to it, an emphasis for the displacement sensor rod, a device for interfacing sensors with a computer, characterized in that the specimen mounting module consists of the lower and upper gripping parts with a mounting hole in each and flat contact surfaces, and the stop for the displacement sensor rod is rigidly fixed on the upper gripping part. 2. the first assembly for testing flat samples on a tensile testing machine according to claim 1, characterized in that in the lower and upper gripping parts, the same elements of a removable clamping device for fixing samples of elastic materials for tensile testing are fixed by bolt holes, each of which consists of a guide with a mounting hole, straps and pads, pressing the sample head of the elastic material to the strap with two bolts.

Description

МПК G01N3/08IPC G01N3 / 08

Универсальный узел для испытаний плоских образцов на разрывной машинеUniversal unit for testing flat samples on a tensile testing machine

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам для механических испытаний материалов, а именно к устройствам для крепления плоских образцов при испытаниях на растяжение и срез.The proposed utility model relates to devices for mechanical testing of materials, namely, devices for attaching flat samples during tensile and shear tests.

Известны электромеханические и гидравлические испытательные машины первых поколений с маятниковыми или стрелочными силоизмерителями и самописцами для построения диаграмм растяжения образцов. К недостаткам данного оборудования относятся невысокая точность измерений параметров нагружения, низкая производительность испытаний, ручная обработка диаграмм испытаний с последующим расчетом механических характеристик. При адаптации подобных машин к современным требованиям наиболее часто модернизации подлежат измерительный модуль и модуль крепления образцов.Known electromechanical and hydraulic testing machines of the first generations with pendulum or dial force meters and recorders for constructing tensile patterns of samples. The disadvantages of this equipment include the low accuracy of the measurement of loading parameters, low test performance, manual processing of test charts with the subsequent calculation of mechanical characteristics. When adapting such machines to modern requirements, the measurement module and the sample attachment module are most often subject to modernization.

Известен подход к модернизации измерительных модулей устаревших разрывных машин для механических испытаний материалов на растяжение или сжатие [Патенты РФ на полезную модель №№ 33440 и 48066], заключающийся в встройке в силовую цепь нагружения образцов датчиков усилия или давления, а также удлинения или перемещения. Модули крепления образцов, состоящие из стандартных захватов, оставлены без изменений. Основным недостатком данных технических решений является невозможность автоматизации измерений и обработки измерительной информации о параметрах нагружения образцов при испытаниях с применением ЭВМ.There is an approach to the modernization of measuring modules of obsolete tensile testing machines for mechanical testing of materials for tension or compression [RF Patents for Utility Model Nos. 33440 and 48066], which consists in embedding samples of force or pressure sensors, as well as elongation or displacement into the power circuit. The sample attachment modules, consisting of standard grippers, are left unchanged. The main disadvantage of these technical solutions is the impossibility of automating measurements and processing measurement information about the loading parameters of the samples during computer tests.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели аналогом является узел, входящий в состав испытательной машины в соответствии с патентом на изобретение № 2422797. Данный узел состоит из датчика усилия, стандартных захватов для закрепления образцов и датчика деформации, установленного между захватами параллельно оси нагружения. Измерение усилия нагружения и деформации образцов осуществляется в системе задания режимов работы машины и управления. Входящий в силовую цепь нагружения модуль крепления образцов выполнен в виде стандартных захватов, которые либо не предназначены для закрепления плоских образцов, либо обеспечивают установку ограниченного набора типов плоских образцов для испытаний. Основной недостаток данного узла состоит в невозможности установки в испытательную машину разнородных плоских образцов, в частности, образцов неразъемных соединений для испытаний на растяжение и срез по ГОСТ 28830-90 и ГОСТ 14759-69, и образцов эластичных полимерных материалов по ГОСТ Р 54533-2011, работающих на растяжение.The closest in technical essence to the proposed utility model analogue is the unit included in the testing machine in accordance with the patent for invention No. 2422797. This unit consists of a force sensor, standard grippers for fixing samples and a strain gauge installed between the grippers parallel to the axis of loading. Measurement of the loading force and deformation of the samples is carried out in the system of setting the operating modes of the machine and control. The specimen attachment module included in the power loading circuit is made in the form of standard grippers, which are either not designed to fix flat specimens, or provide the installation of a limited set of types of flat specimens for testing. The main disadvantage of this unit is the impossibility of installing heterogeneous flat samples in the test machine, in particular, samples of permanent joints for tensile and shear tests according to GOST 28830-90 and GOST 14759-69, and samples of elastic polymeric materials according to GOST R 54533-2011, working in tension.

Перед заявляемой полезной моделью поставлена задача обеспечения проведения испытаний разнородных плоских образцов посредством изменения стандартного модуля крепления образцов с автоматизированной регистрацией параметров нагружения образца на ЭВМ.The claimed utility model is tasked with ensuring the testing of heterogeneous flat samples by changing the standard module for fastening samples with automated registration of the loading parameters of the sample on a computer.

Поставленная задача решается тем, что в универсальном узле для испытаний плоских образцов на разрывной машине, включающем нижнюю тягу, сопрягаемую с датчиком усилия, уголок с двумя пазами и закрепляемый на нем датчик перемещения, упор для штока датчика перемещения, устройства сопряжения датчиков с ЭВМ, модуль крепления образцов выполнен в виде двух захватных деталей с установочным отверстием в каждой и плоскими контактными поверхностями, при этом упор для штока жестко зафиксирован на верхней захватной детали. The problem is solved in that in a universal unit for testing flat samples on a tensile testing machine, which includes a lower link mating with a force sensor, a corner with two grooves and a motion sensor fixed on it, an emphasis for the displacement sensor rod, a sensor interface with a computer, a module sample fastening is made in the form of two gripping parts with a mounting hole in each and flat contact surfaces, while the emphasis for the rod is rigidly fixed on the upper gripping part.

В нижней и верхней захватных деталях могут быть установлены одинаковые элементы зажимного приспособления для крепления образцов эластичных материалов для испытания на растяжение, состоящие из направляющей с установочным отверстием, планки и накладки, прижимающей головку образца эластичного материала к планке двумя болтами.In the lower and upper gripping parts, the same clamping elements can be installed for fastening samples of elastic materials for tensile testing, consisting of a guide with a mounting hole, a strap and a lining that presses the head of the sample of elastic material to the strap with two bolts.

Таким образом, получен технический результат, а именно: обеспечена возможность проведения испытаний разнородных плоских образцов на разрывной машине с автоматизированной регистрацией параметров нагружения образца на ЭВМ.Thus, a technical result was obtained, namely: it was possible to test heterogeneous flat samples on a tensile testing machine with automated registration of the loading parameters of the sample on a computer.

На Фиг.1 изображен общий вид универсального узла для испытаний плоских образцов на разрывной машине с закрепленным плоским образцом неразъемного соединения. Figure 1 shows a General view of a universal site for testing flat samples on a tensile testing machine with a fixed flat sample of one-piece connection.

На Фиг. 2 изображен чертеж зажимного приспособления, устанавливаемого в верхней и нижней захватных деталях узла для испытаний плоских образцов на разрывной машине, с образцом эластичного полимерного материала. In FIG. 2 shows a drawing of a clamping device installed in the upper and lower gripping parts of the assembly for testing flat samples on a tensile testing machine, with a sample of elastic polymer material.

Универсальный узел для испытаний плоских образцов на разрывной машине состоит из нижней тяги 1, сопрягаемой с датчиком усилия 2 резьбовым соединением, уголка 3 с двумя пазами и закрепляемого на нем датчика перемещения 4 со штоком, нижней и верхней захватных деталей 5 и 6 с установочным отверстием в каждой и плоскими контактными поверхностями, и упора 7 для штока, жестко закрепляемого на верхней захватной детали 6. Плоский образец неразъемного соединения 8 закреплен в нижней и верхней захватной детали 5 и 6 болтовым соединением по опорным отверстиям. Датчики усилия и перемещения 2 и 4 посредством соединительных кабелей и модулей сопряжения 9 и 10, осуществляющих преобразование и усиление исходных аналоговых сигналов, соединены с ЭВМ 11.A universal unit for testing flat samples on a tensile testing machine consists of a lower link 1, mating with a force sensor 2 by a threaded connection, an angle 3 with two grooves and a motion sensor 4 fixed to it with a rod, lower and upper gripping parts 5 and 6 with a mounting hole in each with flat contact surfaces, and an abutment 7 for a rod rigidly fixed to the upper gripping part 6. A flat sample of the one-piece connection 8 is fixed in the lower and upper gripping parts 5 and 6 by a bolt connection along the reference opening tiyam. The force and displacement sensors 2 and 4 by means of connecting cables and interface modules 9 and 10, which convert and amplify the original analog signals, are connected to the computer 11.

Зажимное приспособление обеспечивает закрепление образца эластичного полимерного материала 12 и состоит из двух одинаковых элементов, каждый из которых включает жестко соединенные направляющую 13 с установочным отверстием и планку 14, а также накладку 15. The clamping device secures the sample of the elastic polymer material 12 and consists of two identical elements, each of which includes a rigidly connected guide 13 with the mounting hole and the strap 14, as well as the pad 15.

Универсальный узел для испытаний плоских образцов на разрывной машине работает следующим образом. Нижняя тяга 1 и верхняя захватная деталь 7 фиксируются в стыковочных элементах разрывной машины. Датчик усилия 2, уголок 3 и нижняя зажимная деталь 5 последовательно устанавливаются на нижнюю тягу 1 в порядке, соответствующем фиг. 1, на уголке 3 по пазам двумя винтами закрепляется датчик перемещения 4. Датчики усилия 2 и перемещения 4 посредством соединительных кабелей и устройств сопряжения 9 и 10, осуществляющих преобразование и усиление исходных аналоговых сигналов, соединяются с ЭВМ 11. Далее в модуле крепления фиксируются образцы неразъемного соединения или эластичного полимерного материала.A universal unit for testing flat samples on a tensile testing machine works as follows. The lower rod 1 and the upper gripping part 7 are fixed in the connecting elements of the tensile testing machine. The force sensor 2, the angle 3 and the lower clamping part 5 are sequentially mounted on the lower link 1 in the order corresponding to FIG. 1, at the corner 3, the displacement sensor 4 is fixed by grooves with two screws. The force sensors 2 and displacement 4 are connected to the computer 11 by means of connecting cables and interface devices 9 and 10, which convert and amplify the original analog signals, and then integral samples are fixed in the fastening module compound or elastic polymeric material.

Плоский образец неразъемного соединения 8 закрепляется в верхней захватной детали 6 болтовым соединением по установочному отверстию. Посредством перемещения активного звена разрывной машины нижняя захватная деталь 5 поднимается до достижения соосности отверстий в нижней части образца неразъемного соединения 8 и нижней захватной детали 6, после чего положение образца неразъемного соединения фиксируется болтовым соединением. A flat sample of the one-piece connection 8 is fixed in the upper gripping part 6 by a bolt connection to the mounting hole. By moving the active link of the tensile testing machine, the lower gripping part 5 rises until the holes are aligned in the lower part of the one-piece joint sample 8 and the lower gripping part 6, after which the position of the one-piece joint sample is fixed by a bolt joint.

Для установки в модуль крепления узла образца эластичного полимерного материала он предварительно закрепляется в зажимном приспособлении (фиг. 2). Головки образца эластичного полимерного материала 12 прижимаются к планкам 14 накладками 15, зажимное усилие создают два болтовых соединения. Далее зажимное приспособление с образцом фиксируется в верхней и нижней захватных деталях 5 и 6 аналогично образцу неразъемного соединения 8. При этом верхняя захватная деталь перед закреплением направляющей 13 поворачивается на 180⁰.For installation in the attachment module of the sample unit of the elastic polymer material, it is pre-fixed in the clamping device (Fig. 2). The heads of the sample of elastic polymer material 12 are pressed against the slats 14 by the linings 15, and two bolted joints create a clamping force. Next, the clamping device with the sample is fixed in the upper and lower gripping parts 5 and 6 similarly to the one-piece connection 8. In this case, the upper gripping part is rotated 180 ° before fixing the guide 13.

После этого положение датчика перемещения 4 корректируется путем его смещения по пазам уголка 3 таким образом, чтобы обеспечить контакт штока датчика перемещения и упора 7 и необходимый запас хода штока для измерения удлинения образца при испытаниях. Далее на узел с образцом неразъемного соединения 8 подается растягивающая нагрузка, при этом осуществляется регистрация усилия нагружения и удлинения в прикладном программном обеспечении ЭВМ.After that, the position of the displacement sensor 4 is corrected by its displacement along the grooves of the angle 3 so as to ensure contact of the displacement sensor rod and stop 7 and the necessary range of the rod for measuring elongation of the sample during testing. Next, a tensile load is supplied to the node with the sample of the one-piece connection 8, while the loading and elongation forces are recorded in the computer software application.

Claims

1. A universal unit for testing flat samples on a tensile testing machine, including a lower link mating with a force sensor, a corner with two grooves and a displacement sensor with a rod fixed to it, an emphasis for the displacement sensor rod, a device for interfacing sensors with a computer, characterized in that the specimen mounting module consists of lower and upper gripping parts with a mounting hole in each and flat contact surfaces, and the stop for the displacement sensor rod is rigidly fixed on the upper gripping part.

2. The universal unit for testing flat samples on a tensile testing machine according to claim 1, characterized in that the same elements of a removable clamping device for fixing samples of elastic materials for tensile testing are fixed in the lower and upper gripping parts by bolt holes, each of which consists of from a guide with a mounting hole, a strap and an overlay that presses the sample head of the elastic material to the strap with two bolts.