RU172560U1 - DEVICE FOR RESEARCH OF MECHANICAL CHARACTERISTICS OF PIPES - Google Patents
DEVICE FOR RESEARCH OF MECHANICAL CHARACTERISTICS OF PIPES Download PDFInfo
- Publication number
- RU172560U1 RU172560U1 RU2016146431U RU2016146431U RU172560U1 RU 172560 U1 RU172560 U1 RU 172560U1 RU 2016146431 U RU2016146431 U RU 2016146431U RU 2016146431 U RU2016146431 U RU 2016146431U RU 172560 U1 RU172560 U1 RU 172560U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sleeve
- fixed
- studying
- operational characteristics
- pipes
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D41/00—Application of procedures in order to alter the diameter of tube ends
- B21D41/02—Enlarging
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
- G01N3/10—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces generated by pneumatic or hydraulic pressure
- G01N3/12—Pressure testing
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к аппаратуре для осуществления исследований эксплуатационных характеристик труб. Устройство содержит электромеханическую универсальную испытательную машину, состоящую из рамы с установленными на ней двумя вертикальными колоннами, верхней неподвижной и нижней подвижной траверзами, при этом нижняя траверза с помощью механической передачи соединена с валом электродвигателя, на верхней неподвижной траверзе посредством резьбового соединения закреплена втулка, а на нижней подвижной – стол. Во втулке закреплена коническая оправка, а в цилиндрическом закрытом пазе, выполненном на верхнем торце стола, установлен диск для размещения на нем исследуемого кольцевого образца трубы. Технический результат: повышение точности измерений. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.A utility model relates to apparatus for carrying out studies of pipe performance. The device comprises an electromechanical universal testing machine, consisting of a frame with two vertical columns mounted on it, an upper fixed and lower movable beam, the lower beam using a mechanical transmission connected to the motor shaft, a sleeve is fixed to the upper fixed beam by a threaded connection, and on bottom movable - table. A conical mandrel is fixed in the sleeve, and in a cylindrical closed groove made on the upper end of the table, a disk is installed to accommodate the studied annular pipe sample on it. Effect: improving the accuracy of measurements. 4 s.p. f-ly, 6 ill.
Description
Полезная модель относится к специализированным измерительным приборам для исследования и анализа физических свойств материалов, а именно к аппаратуре для осуществления исследований механических характеристик труб.The utility model relates to specialized measuring instruments for the study and analysis of the physical properties of materials, namely, equipment for carrying out studies of the mechanical characteristics of pipes.
Из уровня техники известно устройство для проведения статических испытаний металлических труб круглого сечения, включающее в себя стойки, установленные на основании и выполненные с возможностью установки на них кольцевых образцов, а также коническую оправку, закрепленную на верхней подвижной опоре универсальной испытательной машины или другого прессового оборудования [1].The prior art device for conducting static tests of metal pipes of circular cross section, including racks mounted on the base and made with the possibility of installing ring samples on them, as well as a conical mandrel mounted on the upper movable support of a universal testing machine or other press equipment [ one].
Недостатком известного устройства является отсутствие в его конструкции тензометрических датчиков и электронного измерительного блока, что ограничивает возможность автоматизации с его помощью статических испытаний металлических труб.A disadvantage of the known device is the absence in its design of strain gauges and an electronic measuring unit, which limits the possibility of automation with its help of static testing of metal pipes.
Наиболее близким к заявленному техническому решению и выбранному в качестве прототипа является испытательная гидравлическая машина (RU 2422797 C2, МПК G01N 3/10, опубл. 27.06.2011), включающая силовую раму, нагружающий гидроцилиндр, захваты, датчик деформации, тензометрический датчик, насосную установку, а также устройство подачи рабочей жидкости от насоса в гидроцилиндр, систему задания режимов работы машины и управления. Дополнительно машина содержит блок сравнения задающего сигнала и сигнала отрицательной обратной связи, который может поступать в блок сравнения от датчика деформации или тензометрического датчика [2].Closest to the claimed technical solution and selected as a prototype is a test hydraulic machine (RU 2422797 C2, IPC G01N 3/10, published on June 27, 2011), including a power frame, a loading hydraulic cylinder, grips, a strain gauge, a strain gauge, a pump unit as well as a device for supplying working fluid from the pump to the hydraulic cylinder, a system for setting the operating modes of the machine and control. Additionally, the machine contains a unit for comparing the driving signal and the negative feedback signal, which can be supplied to the comparison unit from the strain gauge or strain gauge sensor [2].
Отличительной особенностью устройства является конструкция системы задания режимов работы машины и управления, которая состоит из потенциометра, приводного регулируемого электродвигателя вращения потенциометра и блока привода задания скорости и направления вращения приводного регулируемого электродвигателя и переключателя режимов управления, а также упомянутого блока сравнения подключенного к ней.A distinctive feature of the device is the design of the system for setting the operating modes of the machine and control, which consists of a potentiometer, a variable speed drive of a potentiometer and a drive unit for setting the speed and direction of rotation of a variable speed drive and a control mode switch, as well as the mentioned comparison unit connected to it.
Недостатком испытательной гидравлической машины является ограниченная возможность ее использования при исследовании эксплуатационных характеристик труб вследствие отсутствия в ее конструкции элементов, позволяющих осуществить надежное крепление конической оправки, а также испытуемого образца соответственно на верхней и нижней траверзах гидравлического пресса.The disadvantage of the testing hydraulic machine is the limited possibility of its use in the study of the operational characteristics of pipes due to the lack of elements in its design that allow for reliable fastening of the conical mandrel, as well as the test sample, respectively, on the upper and lower traverses of the hydraulic press.
Технической задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является повышение точности измерений, выполняемых с помощью устройства.The technical problem to which the claimed utility model is directed is to increase the accuracy of measurements performed using the device.
Указанная задача решена тем, что устройство для исследования эксплуатационных характеристик труб содержит электромеханическую универсальную испытательную машину, состоящую из рамы с установленными на ней двумя вертикальными колоннами, верхней неподвижной и нижней подвижной траверзами, при этом нижняя траверза с помощью механической передачи соединена с валом электродвигателя, на верхней неподвижной траверзе посредством резьбового соединения закреплена втулка, а на нижней подвижной - стол. Отличает устройство от известных то, что во втулке закреплена коническая оправка, а в цилиндрическом закрытом пазе, выполненном на верхнем торце стола, установлен диск для размещения на нем исследуемого кольцевого образца трубы.This problem is solved in that the device for studying the operational characteristics of pipes contains an electromechanical universal testing machine, consisting of a frame with two vertical columns mounted on it, an upper fixed and lower movable beam, while the lower beam using a mechanical transmission is connected to the motor shaft, a sleeve is fixed to the upper fixed beam by means of a threaded connection, and a table is fixed on the lower movable beam. The device differs from the known ones in that a conical mandrel is fixed in the sleeve, and a disk is installed in the cylindrical closed groove made on the upper end of the table to place the studied annular pipe sample on it.
Положительным техническим результатом, обеспечиваемым совокупностью приведенных выше значимых конструктивных признаков, является повышение точности измерений за счет применения конической оправки, обеспечивающей сокращение разности напряженных состояний в верхней и нижней частях кольцевого образца, а также выполнения на верхнем торце стола цилиндрического паза с установленным в нем диском для размещения образца, что позволяет обеспечить соосность образца и оправки.A positive technical result provided by the combination of the above significant design features is to increase the accuracy of measurements through the use of a conical mandrel, which reduces the difference in stress states in the upper and lower parts of the annular sample, as well as performing on the upper end of the table a cylindrical groove with a disk for placement of the sample, which allows for alignment of the sample and the mandrel.
Конструкция устройства для исследования эксплуатационных характеристик труб поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан внешний вид устройства (вид спереди); на фиг. 2 - крепление основных узлов на раме электромеханической испытательной машины (вид по А-А на фиг. 1); на фиг. 3 - конструкция конической оправки; на фиг. 4 - конструкция стола; на фиг. 5 - схема крепления тензорезистора на исследуемом кольцевом образце; на фиг. 6 - упрощенная структурная схема измерительного блока.The design of the device for studying the operational characteristics of the pipes is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows the appearance of the device (front view); in FIG. 2 - mounting of the main components on the frame of an electromechanical testing machine (view along AA in FIG. 1); in FIG. 3 - design of a conical mandrel; in FIG. 4 - table design; in FIG. 5 is a diagram of the mounting of a strain gauge on a test ring sample; in FIG. 6 is a simplified block diagram of a measuring unit.
Устройство для проведения исследований эксплуатационных характеристик труб имеет следующую конструкцию. Его основу составляет электромеханическая универсальная испытательная машина, состоящая из рамы с установленными на ней двумя вертикальными колоннами 1, на верхней неподвижной траверзе 2 которой посредством резьбового соединения закреплена втулка 3, а на нижней подвижной траверзе 4 - стол 5. Во втулке 3 закреплена коническая оправка 6, а в цилиндрическом закрытом пазе 7, выполненном на верхнем торце стола 5, установлен диск 8 для размещения на нем исследуемого кольцевого образца трубы 9. Дополнительно устройство снабжено измерительным блоком 10, к которому подключены тензометрический датчик 11, установленный между столом 5 и нижней траверзой 4, и тензорезистор 12, выполненный с возможностью закрепления его на исследуемом образце 9. В качестве основы устройства может быть использована одна из известных испытательных машин, соответствующих классу 0,5 ISO 7500-1, например модели LFMZ-100 kN1. (1 Электромеханические испытательные машины серии LFMZ 20-400 кН с центральным приводом // Мелитек. Механические испытания URL: http://www.melytec.ru/production/mechanicaltest/testing/staticel/ (дата обращения: 14.11.2016)).A device for conducting research of operational characteristics of pipes has the following design. It is based on an electromechanical universal testing machine, consisting of a frame with two
Для повышения технологичности конструкции установки и обеспечения возможности быстрого монтажа ее основных узлов наружные поверхности втулки и стола целесообразно выполнить цилиндрическими, содержащими четыре глухих радиальных отверстия под гаечный ключ 13, расположенных друг относительно друга под углом 90°. Для обеспечения реализации наиболее эффективных методов исследований кольцевых образцов труб коническая оправка может быть выполнена с конусностью 1:10, что обеспечивает возможность испытаний стальных образцов с твердостью до 50 HRC, или с конусностью 1:20, что обеспечивает возможность испытаний стальных образцов с твердостью до 60 HRC.In order to increase the manufacturability of the installation design and to ensure the possibility of quick installation of its main components, it is advisable to make the outer surfaces of the sleeve and the table cylindrical, containing four blind radial holes for the
Измерительный блок устройства выполнен в виде микропроцессорной системы, содержащей микроконтроллер 14, включающий в себя микропроцессор 15, память программ и данных, энергонезависимую память (не показаны), а также набор периферийных устройств, подключенных к микропроцессору. Набор периферийных устройств включает в себя универсальные двунаправленные порты ввода-вывода 16, не менее двух аналого-цифровых преобразователей 17, а также универсальный синхронно-асинхронный приемопередатчик 18, обеспечивающий возможность передачи результатов исследований на персональный компьютер. К портам ввода-вывода 16 подключены: вход системы управления электродвигателем, клавиатура 19 и TFT-дисплей 20, а к аналого-цифровым преобразователям 17, соответственно, тензометрический датчик 11 и тензорезистор 12.The measuring unit of the device is made in the form of a microprocessor system containing a microcontroller 14, including a microprocessor 15, program and data memory, non-volatile memory (not shown), as well as a set of peripheral devices connected to the microprocessor. The set of peripheral devices includes universal bi-directional input-
Устройство работает следующим образом. Предварительно в соответствии с ГОСТ 11706-66 от конца трубы, которая подвергается испытанию, отрезают образцы высотой от 10 до 16 мм. Плоскость среза должна быть перпендикулярной оси кольца, острые кромки на торцах затуплены, а заусенцы удалены. Рекомендуемое число образцов для проведения исследования составляет не менее десяти, что позволяет сформировать малую репрезентативную выборку объектов, повысить точность измерений и достоверность их результатов.The device operates as follows. Previously, in accordance with GOST 11706-66, samples with a height of 10 to 16 mm are cut from the end of the pipe that is being tested. The cut plane must be perpendicular to the axis of the ring, the sharp edges at the ends are blunt and the burrs removed. The recommended number of samples for the study is at least ten, which allows you to create a small representative sample of objects, to increase the accuracy of measurements and the reliability of their results.
Полученные таким образом образцы используют в испытаниях. При каждом из них коническую оправку 6 предварительно смазывают консистентной смазкой, затем стол 5 закрепляют на нижней подвижной траверзе 2, предварительно установив на нее тензометрический датчик 11, а втулку 3 закрепляют на верхней неподвижной траверзе 4. В закрытый паз 7 стола 5 устанавливают диск 8, а на него соосно оправке устанавливают кольцевой образец трубы 9. Далее на образце 9 клеевым способом закрепляют тензорезистор 12, после чего выходы упомянутых датчиков подключают к входам аналого-цифровых преобразователей измерительного блока 10, а его силовой выход 14 подключают к электродвигателю испытательной машины (не показан).The samples thus obtained are used in tests. With each of them, the
С помощью измерительного блока 10 выбирают схему испытаний: «до разрыва» или «до определенной величины раздачи». Приводят в действие электродвигатель машины, контролируя скорость движения стола 5, которая в соответствии с ГОСТ 11706-66 не должна превышать 30 мм/с.Using the
Во время движения стола измерительный блок 10 с помощью тензометрического датчика 11 и тензорезистора 12 непрерывно фиксирует усилие, прилагаемое к образцу 9, и степень его деформации, сохраняя полученные результаты измерений в энергонезависимой памяти для дальнейшей обработки, а TFT-дисплей 20 измерительного блока 10 отображает моментальные значения измерений.During the movement of the table, the
Момент окончания испытания автоматически определяет измерительный блок, останавливая при этом электродвигатель. Алгоритм принятия решения об остановке заключается в следующем: в случае применения схемы «до определенной величины раздачи» эксперимент останавливается при достижении кольцевым образцом определенной степени деформации, зафиксированной тензорезистором, а в случае применения схемы «до разрыва» его разрушение фиксируется по падению нагрузки на тензометрический датчик.The moment of completion of the test automatically determines the measuring unit, while stopping the electric motor. The decision-making algorithm for stopping is as follows: in the case of applying the scheme “up to a certain amount of distribution”, the experiment stops when the ring sample reaches a certain degree of deformation fixed by the strain gauge, and in the case of applying the scheme “before breaking”, its destruction is detected by the load drop on the strain gauge .
После окончания испытаний всей серии из десяти кольцевых образцов с помощью программного обеспечения измерительного блока 10 выполняют процедуру статистической обработки механических испытаний, включающую вычисление выборочных характеристик, построение гистограммы распределения частот и восстановление кривой теоретического нормального распределения для измеренной величины максимального усилия, приложенного к образцу, а также диаграммы зависимости усилия от вертикального перемещения конической оправки при раздаче кольца [3].After testing the entire series of ten ring samples using the software of the
При этом упомянутые графики могут быть отображены на TFT-дисплее 20 измерительного блока 10 или переданы на персональный компьютер посредством синхронно-асинхронного приемопередатчика 18 для их дальнейшей обработки.Moreover, these graphs can be displayed on the TFT display 20 of the
Источник информацииThe source of information
1. ГОСТ 11706-78. «Трубы. Метод испытания на раздачу кольца конусом». М.: Изд-во стандартов, 1978. 4 с.1. GOST 11706-78. “Pipes. Ring cone test method. " M .: Publishing house of standards, 1978. 4 p.
2. RU 2422797 C2, Российская Федерация, МПК G01N 3/10. Машина испытательная гидравлическая / Бугаец А.И. [RU], Кравченко А.Ф. (RU], Потаенко Е.Н. (RU), Чиликов С.М. (RU), Олейников Е.А. (RU); заявитель и патентообладатель ООО «НИКЦИМ Точмашприбор» (RU) №2009133153/28; заявл. 03.09.2009; опубл. 27.06.2011.2. RU 2422797 C2, Russian Federation, IPC G01N 3/10. Hydraulic Testing Machine / Bugayets A.I. [RU], Kravchenko A.F. (RU], Potenko E.N. (RU), Chilikov S.M. (RU), Oleinikov E.A. (RU); applicant and patentee LLC NIKTSIM Tochmashpribor (RU) No. 2009133153/28; filed 03.09 .2009; publ. 06/27/2011.
3. Степнов М.Н. Статистическая обработка результатов механических испытаний. - М.: Машиностроение, 1972. - 230 с.3. Stepnov M.N. Statistical processing of the results of mechanical tests. - M.: Mechanical Engineering, 1972. - 230 p.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016146431U RU172560U1 (en) | 2016-11-22 | 2016-11-22 | DEVICE FOR RESEARCH OF MECHANICAL CHARACTERISTICS OF PIPES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016146431U RU172560U1 (en) | 2016-11-22 | 2016-11-22 | DEVICE FOR RESEARCH OF MECHANICAL CHARACTERISTICS OF PIPES |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU172560U1 true RU172560U1 (en) | 2017-07-12 |
Family
ID=59498905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016146431U RU172560U1 (en) | 2016-11-22 | 2016-11-22 | DEVICE FOR RESEARCH OF MECHANICAL CHARACTERISTICS OF PIPES |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU172560U1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU309762A1 (en) * | Ptpppno-tehvineeshjl! IlS: lHOTEiiA | |||
SU959878A1 (en) * | 1981-03-05 | 1982-09-23 | Предприятие П/Я М-5057 | Tool for cold expansion of tubes |
SU976341A1 (en) * | 1981-04-20 | 1982-11-23 | Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности | Device to testing machine for pipe expansion testing |
KR101012659B1 (en) * | 2010-05-26 | 2011-02-09 | 대경테크 주식회사 | Tester for extention pipe |
-
2016
- 2016-11-22 RU RU2016146431U patent/RU172560U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU309762A1 (en) * | Ptpppno-tehvineeshjl! IlS: lHOTEiiA | |||
SU959878A1 (en) * | 1981-03-05 | 1982-09-23 | Предприятие П/Я М-5057 | Tool for cold expansion of tubes |
SU976341A1 (en) * | 1981-04-20 | 1982-11-23 | Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности | Device to testing machine for pipe expansion testing |
KR101012659B1 (en) * | 2010-05-26 | 2011-02-09 | 대경테크 주식회사 | Tester for extention pipe |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102589995B (en) | Method for forecasting uniaxial constitutive relation of material according to press hardness | |
CN104006953B (en) | Device for testing axial dynamic parameters of ball screw pair bonding surface | |
CN206920243U (en) | A kind of uniaxial compression test device | |
EP3015840A1 (en) | Multi-target multi-degree-of-freedom static and dynamic test apparatus and method for distributed sensing optical fiber | |
CN105067467B (en) | A kind of joint curved surface faying face friction and wear characteristic test device and test method | |
CN102507170B (en) | Contact fatigue life prediction testing machine | |
CN103234741A (en) | Device and method for testing tangential static characteristics of single-bolt combined face | |
CN108645719B (en) | Test device for carrying out biaxial loading by utilizing shear apparatus and use method thereof | |
CN205426517U (en) | Lathe main shaft comprehensive properties detection / monitoring testing system | |
CN103760024A (en) | Method for objectively determining crack initiation strength of rock on basis of accumulated sound emission impact times | |
CN106768748A (en) | A kind of built-in machine tool chief axis axial direction device for testing dynamic stiffness and method of testing | |
CN204228505U (en) | A kind of New Rock mechanics machine | |
CN203643278U (en) | Device for testing microscopic mechanical property of four-point bending material in situ under microscope | |
CN207850594U (en) | Steel chord type anchor ergometer calibrating installation | |
RU172560U1 (en) | DEVICE FOR RESEARCH OF MECHANICAL CHARACTERISTICS OF PIPES | |
CN206515029U (en) | A kind of axial dynamic stiffness tester of machine tool chief axis | |
CN105865688A (en) | Tensioning instrument for screw detection and application thereof | |
CN205748909U (en) | A kind of laboratory table analyzed for rolling bearing life | |
CN108061686A (en) | The assay method and analyzer of rock cohesion and internal friction angle changing rule are obtained simultaneously | |
CN202195993U (en) | Hardness testing device | |
CN203350132U (en) | Tensile dynamometer for adhesive specimen tests | |
CN207540916U (en) | A kind of device for drawing the novel curve of rock core relative hardness | |
CN206019890U (en) | Tensioning instrument is used in screw rod detection | |
CN104567655B (en) | Dynamic angular displacement measuring device and method | |
Vanaev | Method for jackhammer testing on the SORP bench |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20171123 |