RU1786400C

RU1786400C - Device for testing specimen in a medium under load

Info

Publication number: RU1786400C
Application number: SU894772642A
Authority: RU
Inventors: Владимир Константинович Анисимов; Лилия Игнатьевна Заевская; Эдуард Ильич Рукин
Original assignee: Научно-производственное объединение "Гидротрубопровод"
Priority date: 1989-12-25
Filing date: 1989-12-25
Publication date: 1993-01-07

Abstract

Использование: дл проведени испытаний механически нагруженных образцов,. например материалов транспортных трубопроводов , в коррозионной среде. В герметичной емкости 1 дл среды параллельно дну расположен вал 3 привода с возможностью возвратно-поступательного перемеUsage: for testing mechanically loaded samples. for example materials of transport pipelines, in a corrosive environment. In the sealed container 1 for the medium parallel to the bottom there is a drive shaft 3 with the possibility of reciprocating

Description

щени , на котором смонтирован активный захват дл исследуемого образца 2. В активном захвате крепитс один конец образца 2, а другой конец его закреплен в пассивном захвате на дне емкости 1. Активный захват выполнен в виде стакана 4 с буртом 12 и пазом 11, расположенного внутри стакана 4 цангового зажима 5 дл образца 2, имеющего выступ 13 на хвостовике. Между выступом 13 и буртом 12 расположена пружина 14. На стакане 4 размещен конечный выключатель 16 с возможностью взаимодействи the active grip for the test sample 2. In the active grip, one end of sample 2 is attached, and the other end is fixed in the passive grip at the bottom of the tank 1. The active grip is made in the form of a cup 4 with a collar 12 and a groove 11 located inside cup 4 collet clamp 5 for sample 2 having a protrusion 13 on the shank. Between the protrusion 13 and the shoulder 12 there is a spring 14. On the glass 4 there is a limit switch 16 with the possibility of interaction

его приводом 17с выступом 13 зажима 5 при разрушении образца 2. Стакан 4 св зан с валом 3 посредством оси, котора беспечи- вает поворот активного зажима образца 2 при перемещении вала 3, вызывающего изгиб образца 2. Выполнение активного захвата образца и средства фиксации разрушени образца, их относительно вала расположение, обеспечивает нагружение образца только изгибающим моментом, что и свидетельствует о повышении точности испытани на изгиб. 2 ил.by its drive 17 with the protrusion 13 of the clamp 5 when the sample 2 is destroyed. The cup 4 is connected to the shaft 3 by an axis that allows the active clamp of the sample 2 to rotate when the shaft 3 is rotated, causing the sample to bend 2. Perform an active capture of the sample and means for fixing the sample destruction Their location relative to the shaft ensures that the sample is loaded only with a bending moment, which indicates an increase in the accuracy of the bending test. 2 ill.

Изобретение.относитс к испытательной технике и используетс при исследовании механически нагруженных образцов, например материалов транспортных трубопроводов , в коррозионной среде.The invention relates to a testing technique and is used in the study of mechanically loaded samples, e.g., materials of transport pipelines, in a corrosive environment.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс устройство дл испытани образцов в среде под нагрузкой, прин тое за прототип, содержащее емкость, средство изгиба образцов, выполненное в виде вала привода и закрепленного на валу активного захвата дл свободной установки в нем одним концом образца, закрепленного другим концом в пассивном захвате на дне емкости, а также средство фиксации момента разрушени образца в виде пружины, соединенной с приводом таймера и свободным концом образца .The closest technical solution to the proposed is a device for testing samples in a medium under load, adopted as a prototype, containing a container, means for bending the samples, made in the form of a drive shaft and mounted on the active capture shaft for free installation in it with one end of the sample, fixed the other end in the passive grip on the bottom of the tank, and also means for fixing the moment of destruction of the sample in the form of a spring connected to the timer drive and the free end of the sample.

При работе свободное расположение конца образца в активном захвате может привести к выходу образца из захвата, что вызовет, в результате воздействи на образец динамической нагрузки при перемещении вала привода, колебани образца, истирание конца образца в держателе, кроме того выполнение средства фиксации момента разрушени образца в виде св занной с таймером проволочной пружины , соединенной с образцом, приводит к циклическому нагружению средства фиксации до момента разрушени образца, что может вызвать преждевременное разрушение пружины - все это свидетельствует о ненадежности устройства и искажении результатов исследовани ,During operation, the free position of the end of the sample in the active grip can lead to the exit of the sample from the grip, which will result in the sample being subjected to dynamic loading when the drive shaft is moving, the sample will vibrate, the end of the sample will be abraded in the holder, and the fixation of the moment of destruction of the sample in in the form of a wire spring connected to the timer connected to the sample, causes cyclic loading of the fixing means until the sample is destroyed, which can cause premature failure spring - all this testifies to the unreliability of the device and the distortion of the results of the study,

Цель изобретени - повышение точности испытаний на изгиб.The purpose of the invention is to improve the accuracy of bending tests.

Дл этого в устройстве активный захват выполнен в виде стакана с буртом и цангового зажима дл образца с хвостовиком и выступом на хвостовика, а также пружины,For this, in the device, the active grip is made in the form of a collar with a collar and a collet clamp for a sample with a shank and a protrusion on the shank, as well as a spring

хвостовик цангового зажима установлен в полости стакана так, что выступ проходит сквозь паз, а пружина установлена на наружной поверхности стакана между буртомthe shank of the collet clamp is installed in the cavity of the glass so that the protrusion passes through the groove, and the spring is installed on the outer surface of the glass between the shoulder

и выступом цангового зажима, средство фиксации момента разрушени образца выполнено в виде установленного с возможностью взаимодействи с выступом конечного выключател , а кинематическа св зь активного захвата с валом выполнена в виде перпендикул рно валу оси, один конец которой закреплен на валу с возможностью поворота , а другой жестко св зан со стаканом. Выполнение активного захвата в видеand the protrusion of the collet clamp, the means for fixing the moment of destruction of the sample is made in the form of a limit switch mounted to interact with the protrusion, and the kinematic connection of the active capture with the shaft is made in the form perpendicular to the shaft of the axis, one end of which is rotatably fixed to the shaft, and the other firmly bound to the glass. Performing Active Capture as

взаимно подвижных стакана и зажимной цанги дл образца, шарнирна св зь стакана с валом привода обеспечивают жесткую установку образца, т.е. образец подвергаетс только изгибающему моменту, исключаютс полностью его колебани и поворот образца в захвате, трение конца образца в захвате.mutually movable cups and clamp collet for the sample, the hinged connection of the cup with the drive shaft provide a rigid installation of the sample, i.e. the sample is subjected only to bending moment, its oscillations and rotation of the sample in the grip, friction of the end of the sample in the grip are completely excluded.

Выполнение средства фиксации момента разрушени образца в виде конечногоThe implementation of the means of fixing the moment of destruction of the sample in the form of a final

выключател и его установка с возможностью взаимодействи с выступом на хвостовике цангового зажима обеспечивают устойчивую, не воспринимающую побочные нагрузки, кроме нагрузки разрушени образца о от изгиба, конструкцию, и срабатывание выключател точно в момент излома образца.the switch and its installation with the possibility of interacting with the protrusion on the shank of the collet clamp provide a stable, not absorbing side load, besides the load of destruction of the specimen about from bending, the design, and the operation of the switch exactly at the moment of fracture of the sample.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство , общий вид; на фиг. 2 - узел I наIn FIG. 1 shows the proposed device, a General view; in FIG. 2 - node I on

фиг. 1.FIG. 1.

Устройство содержит герметичную емкость 1 с образцами 2, средство изгиба образца 2, выполненное в виде вала 3 привода (привод не показан), кинематически св занного с валом 3 активного захвата в виде стакана 4 и телескопически соединенного с ним хвостовиком цангового зажима 5. НаThe device comprises a sealed container 1 with samples 2, means for bending the sample 2, made in the form of a drive shaft 3 (the drive is not shown), kinematically connected with the active capture shaft 3 in the form of a cup 4 and telescopically connected to it by a shank of the collet clamp 5. On

зажиме 5 предусмотрена гайка 6 дл лоджа- ти в его прорези одним концом 7 образца 2. Другой конец 8 образца 2 закреплен в зазоре 9 между двух частей пассивного захвата 10, размещенного на дне емкости 1. На стакане 4 выполнены паз 11 и бурт 12 (последний в виде регулировочной гайки), а на хвостовике зажима 5 имеетс выступ 13, который проходит сквозь паз 11. Между выступом 13 и буртом 12, на наружной поверхности стакана 4, расположена пружина 14, усилие сжати которой определ етс положением бурта 12.the clamp 5 is provided with a nut 6 for squeezing into its slot with one end 7 of the sample 2. The other end 8 of the sample 2 is fixed in the gap 9 between the two parts of the passive capture 10 located on the bottom of the tank 1. A groove 11 and a collar 12 are made on the glass 4 ( the latter in the form of an adjusting nut), and on the shank of the clamp 5 there is a protrusion 13 that extends through the groove 11. Between the protrusion 13 and the collar 12, a spring 14 is located on the outer surface of the cup 4, the compression force of which is determined by the position of the collar 12.

Стакан 4 посредством оси 15, котора жестко св зана со стаканом 4 и расположена перпендикул рно валу 3, соединен с валом 3 с возможностью поворота.The cup 4 by means of an axis 15, which is rigidly connected to the cup 4 and is perpendicular to the shaft 3, is rotatably connected to the shaft 3.

Средство фиксации момента разрушени образца выполнено в виде конечного выключател 16с его приводом 17, смонтированного на стакане 4 с возможностью взаимодействи привода 17с выступом 13.The means for fixing the moment of destruction of the sample is made in the form of a final switch 16c with its actuator 17 mounted on a glass 4 with the possibility of interaction of the actuator 17c with the protrusion 13.

При сборке устройства образец 2 концом 7 ввод т в прорезь зажимной цанги 5, другой конец 8 образца 2 располагают в зазоре 9, зажимают конец 7 гайкой 6, после чего образцом 2, перемеща его концом 8 вниз по зазору 9, отвод т хвостовик цанги 5, точнее выступ 13 хвостовика от привода 17 выключател 16, сжима пружину 14. Устанавливают минимально возможный зазор между выступом 13 и приводом 17 конечного выключател 16, после чего конец 8 образца 2 закрепл ют в захвате 10.When assembling the device, sample 2 with the end 7 is inserted into the slot of the clamping collet 5, the other end 8 of the sample 2 is placed in the gap 9, the end 7 is clamped with the nut 6, and then with the sample 2, moving its end 8 down the gap 9, the collet shank 5 is retracted more precisely, the protrusion 13 of the shank from the actuator 17 of the switch 16, compressing the spring 14. The smallest possible gap is established between the protrusion 13 and the actuator 17 of the limit switch 16, after which the end 8 of the sample 2 is fixed in the grip 10.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

После размещени образцов 2, заправки рабочей средой емкости 1 и ее герметизации включают привод. Выходной вал 3 привода движетс возвратно-поступательно , параллельно дну емкости, перемеща ось 14 совместно со стаканом 4, цангой 5, вызыва перемещение конца 7 образца 2 относительно другого закрепленного конца 8, т.е. изгиб образца 2.After placing samples 2, refueling the working medium of the container 1 and sealing it, the drive is turned on. The output shaft 3 of the drive moves reciprocating, parallel to the bottom of the tank, moving the axis 14 together with the cup 4, collet 5, causing the movement of the end 7 of the sample 2 relative to another fixed end 8, i.e. bending of sample 2.

Конец 7 стремитс повернутьс , однако этому преп тствует жесткое закрепление конца 7 в цанге 5. Вместо поворота и перемещени конца 7 образца 2 поворачиваетс стакан 4 на оси 15, а цанга 5 немного перемещаетс вниз вдоль стакана 4, поджима несколько пружину 14.The end 7 tends to rotate, but this is prevented by the rigid fastening of the end 7 in the collet 5. Instead of turning and moving the end 7 of the sample 2, the cup 4 is rotated on the axis 15, and the collet 5 is slightly moved down along the cup 4, slightly compressing the spring 14.

Таким образом конец 7 неподвижен относительно цанги б, исключены все нагрузки на образец 2, кроме чистого изгиба. При разрезе образца 2 цанговый зажимThus, the end 7 is stationary relative to the collet b, all loads on the sample 2 are excluded, except for a pure bend. When cutting sample 2 collet clamp

5 от действи пружины. 14 на выступ 13 перемещаетс к выключателю 16, выступ 13 нажимает на привод 17, в результате чего срабатывает контактна система выключател 16, вызыва сигнал в регистрационной5 from the action of the spring. 14, the protrusion 13 moves to the switch 16, the protrusion 13 presses the actuator 17, as a result of which the contact system of the switch 16 is triggered, causing a signal in the registration

Системе (не показана). Регистрируют врем разрушени каждого образца 2. После чего останавливают привод, исследуют и обрабатывают результаты по коррозионной стойкости каждого образца.System (not shown). The fracture time of each sample 2 is recorded. After which the drive is stopped, the corrosion resistance results of each sample are examined and processed.

Выполнение активного захвата образца и средства фиксации момента разрушени образца, их относительное расположение обеспечивает нагружение образца только изгибающим моментом, как того требуетThe implementation of the active capture of the sample and means of fixing the moment of destruction of the sample, their relative location provides loading of the sample only with a bending moment, as required

эксперимент, мгновенную фиксацию разрыва образца - все это повышает точность испытани на изгиб.experiment, instant fixation of sample rupture - all this increases the accuracy of the bending test.

Claims

The claims

A device for testing samples in a loaded medium, comprising a sealed container for the medium, a passive grip mounted on the bottom of the tank, a shaft with a reciprocating drive parallel to the bottom of the tank, an active grip kinematically coupled to the shaft, and means for fixing the moment of sample destruction, characterized in . that, in order to increase the accuracy of bending tests, the active grip is made in the form of a cup with a shoulder and a radial slot of the collet clamp for the sample with a shank and a protrusion on the shank and spring, the collet shank is installed in the cup cavity so that the protrusion passes through the groove, and the spring is installed on the outer surface of the glass between the shoulder and the protrusion of the collet clamp, the means for fixing the moment of cutting the sample is made in the form of installed with the possibility of interaction with the protrusion of the final ate, and the kinematic coupling of the gripper with the screw is made in the form perpendicular to the shaft of the axis, one end of which is mounted on the shaft with the possibility of rotation, and the other is rigidly connected to the cartridge.

/ -g

J

3

--- FW

UN

s