RU2089873C1

RU2089873C1 - Installation for tensile test of materials

Info

Publication number: RU2089873C1
Application number: RU93057532A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Чирков; В.М. Кушнаренко; Ю.А. Чирков; Н.И. Огорелкова
Original assignee: Оренбургский политехнический институт
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1997-09-10

Abstract

FIELD: testing equipment. SUBSTANCE: installation has bed with two cross-pieces, two mechanisms 2 and 3 of loader each mounted on proper cross-piece. Each mechanism of loader is manufactured in the form of lead screw 12 with two nuts 6 and 7 on end and mechanisms of their rotation, two bushings installed coaxially to screw and heater 5 in one of them. Installation also includes loading mechanism in the form of two grippers 15 and 16 to hold specimen 17. One gripper is anchored on free end of lead screw 12. Installation incorporates bracket with indicators 19 of movements, each fixed on proper gripper and designed for interaction with one of limit switches 21 and 22. EFFECT: increased testing efficiency and reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области испытательной техники, предназначенной для определения коррозийно-механических свойств материалов, а именно к устройствам для испытания на растяжение при различных скоростях нагружения. The invention relates to the field of testing equipment designed to determine the corrosion-mechanical properties of materials, and in particular to devices for tensile testing at various loading speeds.

Известно устройство для коррозийно-механических испытаний материалов при растяжении с постоянной скоростью. A device for corrosion-mechanical testing of materials under tension at a constant speed.

Недостатком этих устройств является малая результирующая величина перемещения при большом нагревательном элементе и наличии клина с целью увеличения перемещения. The disadvantage of these devices is the small resulting amount of displacement with a large heating element and the presence of a wedge in order to increase displacement.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности является установка для испытания образцов на прочность при растяжении, содержащая тепловой нагреватель, выполненный из двух частей по длине, материалы которых имеют отличные друг от друга коэффициенты теплового расширения. Closest to the proposed solution in technical essence is an installation for testing samples for tensile strength, containing a heat heater made of two parts in length, the materials of which have different thermal expansion coefficients from each other.

Недостатком известного решения является необходимость периодического отключения нагревательного устройства для продолжения дальнейшего увеличения перемещения испытуемого образца, ступенчатость его нагружения. A disadvantage of the known solution is the need to periodically turn off the heating device in order to continue to further increase the movement of the test sample, the stepwise loading.

Цель изобретения повышение компактности нагревательного устройства и расширение его технических возможностей, бесступенчатость регулирования малых скоростей в широком диапазоне и больших перемещений активного захвата до разрушения испытуемого образца. The purpose of the invention is to increase the compactness of the heating device and expand its technical capabilities, stepless regulation of low speeds in a wide range and large displacements of the active capture to the destruction of the test sample.

Цель достигается тем, что установка для испытания материалов на растяжение, содержащая станину, установленные на ней механизм нагружателя, выполненный в виде ходового винта с двумя гайками на конце и механизмами их вращения, двух установленных коаксиально винту втулок и нагревателя, установленного в одной из последних, и механизм нагружения,выполненный в виде двух захватов для образца, один из которых закреплен на свободном конце ходового винта, и двух конечных выключателей, и снабжена дополнительным механизмами нагружателя, выполненным аналогично основному и установленным соосно с ним, и кронштейнами с указателями перемещений, каждый из которых закреплен на соответствующем захвате и предназначен для взаимодействия с одним из конечных выключателей, станина выполнена с двумя траверсами, каждый механизм нагружателя установлен на соответствующей траверсе, а на свободном конце ходового винта дополнительного механизма нагружателя закреплен второй захват образца. The goal is achieved by the fact that the installation for testing tensile materials containing a bed, a loader mechanism mounted on it, made in the form of a lead screw with two nuts at the end and their rotation mechanisms, two bushings mounted coaxially to the screw and a heater installed in one of the latter, and the loading mechanism, made in the form of two grippers for the sample, one of which is mounted on the free end of the lead screw, and two limit switches, and is equipped with additional mechanisms of the loader, made m similar to the main one and mounted coaxially with it, and brackets with movement indicators, each of which is mounted on the corresponding gripper and designed to interact with one of the limit switches, the bed is made with two traverses, each loader mechanism is mounted on the corresponding traverse, and on the free end the lead screw of the additional mechanism of the loader secured the second capture of the sample.

На чертеже представлена схема установки. Она содержит станину в виде рамы 1, два одинаковых нагружателя 2 и 3, каждый из которых содержит внутреннюю втулку 4, наружную втулку с электронагревательным элементом 5, выполненных в виде блока с намотанными гибкими тягами двух гаек 6 и 7, соединенных соответственно через отклоняющие блоки 8, 9 с грузами 10 и 11, ходовой винт 12, траверсы верхнюю 13 и нижнюю 14, захваты 15 и 16 испытуемого образца 17, ходовой винт 18 нижнего нагружателя, кронштейны с указателями перемещений 19 и 20 ходовых винтов соответственно 12 и 18, конечные выключатели 21 и 22. The drawing shows the installation diagram. It contains a frame in the form of a frame 1, two identical loaders 2 and 3, each of which contains an inner sleeve 4, an outer sleeve with an electric heating element 5, made in the form of a block with wound flexible rods of two nuts 6 and 7, connected respectively through deflecting blocks 8 , 9 with weights 10 and 11, a spindle 12, traverses upper 13 and lower 14, grips 15 and 16 of the test sample 17, a spindle 18 of the lower loader, brackets with direction indicators 19 and 20 of the spindles 12 and 18, respectively, limit switches 21 and 22.

Установка работает следующим образом. Образец 17, закрепленный концами в верхнем 15 и нижнем 16 захвата соответственно ходовых винтов 12 и 18, под действием подвода тепла к наружной втулке 5 и ее удлинения растягивается при перемещении верхнего захвата 15 в верхнем направлении. При достижении заданной величины перемещения верхнего захвата 15 сработает конечный выключатель 21 под действием указателя перемещения 19, и верхний нагружатель 2 отключается, а нижний нагружатель 3 включается. Installation works as follows. The sample 17, fixed by the ends in the upper 15 and lower 16 of the capture, respectively, of the lead screws 12 and 18, under the action of heat supply to the outer sleeve 5 and its extension is stretched when moving the upper capture 15 in the upper direction. Upon reaching a predetermined amount of displacement of the upper gripper 15, the limit switch 21 will operate under the action of the displacement indicator 19, and the upper loader 2 is turned off, and the lower loader 3 is turned on.

В процессе удлинения втулки 5 перемещается ходовый винт 12 вместе с гайкой 6. Освобожденная от нагрузки гайка 6, соединенная гибкой тягой с грузом 10, автоматически подкручивается до соприкосновения с внутренней втулкой 4 и фиксирует перемещение ходового винта 12. При отключенном верхнем нагревателе втулка 5 с уменьшением температуры укорачивает длину, освобождает от нагрузки верхнюю гайку 7 до образования зазора, который автоматически выбирается путем подкручивания под действием гибкой тяги и груза 11 и фиксирует положение ходового винта. Верхний нагреватель после охлаждения автоматически готов повторить цикл при подводе тепла к нагревательному элементу 5. Последовательно чередуясь, включается нижний нагружатель и при достижении заданной величины перемещения нижнего захвата 16 сработает конечный выключатель 22 под действием нижнего указателя перемещений 20 и отключается нижний нагружатель 3, а верхний нагружатель 2 включается. Полный цикл завершен и установка вновь его повторяет. In the process of lengthening the sleeve 5, the lead screw 12 moves together with the nut 6. The load-free nut 6 connected by a flexible rod with the load 10 is automatically tightened until it contacts the inner sleeve 4 and fixes the movement of the lead screw 12. When the top heater is off, the sleeve 5 decreases temperature shortens the length, frees the upper nut 7 from the load until a gap is formed, which is automatically selected by tightening under the action of a flexible rod and load 11 and fixes the position of the spindle. After cooling, the upper heater is automatically ready to repeat the cycle when heat is supplied to the heating element 5. The lower loader is switched on sequentially, and when the set value of the lower gripper 16 is reached, the limit switch 22 will operate under the action of the lower displacement indicator 20 and the lower loader 3 is turned off, and the upper loader 2 turns on. The full cycle is completed and the installation repeats it again.

Процесс непрерывного удлинения образца возможен при большей скорости охлаждения и меньшей скорости нагревания. The process of continuous elongation of the sample is possible with a higher cooling rate and lower heating rate.

В данной установке нет необходимости в больших размерах нагреваемого нагружателя. Установка компактна, величина перемещения ограничивается размерами рамы станины и резьбовых частей ходовых винтов двух нагружателей. This installation does not require large sizes of heated loader. The installation is compact, the amount of movement is limited by the dimensions of the frame of the bed and the threaded parts of the lead screws of the two loaders.

Claims

An installation for testing tensile material containing a bed, a loader mechanism mounted on it, made in the form of a lead screw with two nuts at the end and their rotation mechanisms, two bushings and a heater installed coaxially in one of the latter, and a loading mechanism made in the form of two grippers for the sample, one of which is mounted on the free end of the lead screw, and two limit switches, characterized in that it is equipped with an additional mechanism of the loader, made a similar to the main one and mounted coaxially with it, and brackets with movement indicators, each of which is fixed to the corresponding gripper and designed to interact with one of the limit switches, the bed is made with two traverses, each loader mechanism is mounted on the corresponding traverse, and on the free end of the chassis the screw of the additional mechanism of the loader secured the second capture of the sample.