RU211575U1 - Зажимное устройство для испытания резьбового соединения на плоских образцах - Google Patents
Зажимное устройство для испытания резьбового соединения на плоских образцах Download PDFInfo
- Publication number
- RU211575U1 RU211575U1 RU2022105691U RU2022105691U RU211575U1 RU 211575 U1 RU211575 U1 RU 211575U1 RU 2022105691 U RU2022105691 U RU 2022105691U RU 2022105691 U RU2022105691 U RU 2022105691U RU 211575 U1 RU211575 U1 RU 211575U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- testing
- threaded connection
- flat
- clamping device
- samples
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000003287 optical Effects 0.000 claims abstract description 7
- 210000001503 Joints Anatomy 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 11
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static Effects 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к оснастке для испытания натурных образцов резьбовых соединений на усталостную выносливость. Технический результат заключается в создании зажимного устройства, используемого в стендах для испытания натурных образцов с резьбовыми соединениями и обеспечивающего высокую достоверность результатов испытаний при низкой прикладываемой нагрузке за счет замера деформации и расчета величины напряжения по осевому сечению резьбового соединения. Технический результат достигается тем, что зажимное устройство для испытания резьбового соединения на плоских образцах содержит плоские корпус и крышку, а также клино-упорную систему, выполненную с возможностью создания усилий затяжки, эквивалентной свинчиванию, для плоского образца с резьбовым соединением, зафиксированного между корпусом и крышкой, выполненной с окном для оптического бесконтактного измерения деформаций по осевому сечению. 2 ил.
Description
Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к оснастке для испытания натурных образцов резьбовых соединений на усталостную выносливость.
Известно устройство (стенд) для испытаний образцов резьбовых соединений на усталостную выносливость крупных образцов (RU 140040, опубл. 27.04.2014 г.), которое включает основание со стойкой, тарировочное устройство и колебательную систему, состоящую из испытываемого образца, концы которого закреплены в двух близких по весу траверсах, установленных на винтовых цилиндрических пружинах, расположенных на основании. На стойке основания располагается электродвигатель, соединенный с одной из траверс при помощи гибкого вала и эксцентрика. На испытываемом образце резьбового соединения закреплены одноэлементные линейные тензорезисторы.
При испытаниях в образце возникают напряжения, изменяющиеся во времени по гармоническому закону с некоторой определенной заданной постоянной амплитудой. Измерение напряжений в процессе испытаний осуществляется измерительной системой, состоящей из одноэлементных линейных тензорезисторов.
Недостатком существующего устройства для испытаний на усталость крупных образцов является то, что датчики крепятся к внешней поверхности соединяемых деталей, тогда как усталостные напряжения накапливаются в резьбовой канавке.
Известны зажимные устройства, входящие в состав стендов для испытания полноразмерных образцов свинченных резьбовых соединений на усталостную выносливость длиной около 1 метра и массой, превышающей центнер (В.М.Андренко / Машина для испытаний на усталость крупных образцов. Исследование прочности машиностроительных материалов. Труды ЦНИИТМАШ,1963, № 40, с.104-111; RU 140 040, опубл. 27.04.2014).
Зажимные устройства описанных стендов содержат специальные захваты, траверсы и пружины. Концы испытуемого образца закрепляют в траверсах, а тензорезисторы (датчики деформации) располагают на наружной поверхности образца в плоскости наибольших напряжений. Нагрузкой является изгибающий момент, а выходными данными - количество циклов нагружения (6-7-ми значное число).
Однако очаг разрушения зарождается не на наружной поверхности образца, а на поверхности резьбы, поэтому достоверность результатов испытаний низкая, и оценить усталостную выносливость резьбового соединения натурного образца с использованием известной из аналогов оснастки не представляется возможным.
Кроме того, указанная оснастка позволяет оценивать сопротивление усталости по количеству циклов при условном типе нагружения, что подходит для сравнительных испытаний, однако не подходит для назначения ресурса работы.
Технический результат заключается в создании зажимного устройства, используемого в стендах для испытаний натурных образцов с резьбовыми соединениями и обеспечивающего высокую достоверность результатов испытаний при низкой прикладываемой нагрузке за счет замера деформации и расчета величины напряжения по осевому сечению резьбового соединения.
Технический результат достигается тем, что зажимное устройство для испытания резьбового соединения на плоских образцах содержит плоские корпус и крышку, а также клино-упорную систему, выполненную с возможностью создания усилий затяжки, эквивалентной свинчиванию, для плоского образца с резьбовым соединением, зафиксированного между корпусом и крышкой, выполненной с окном для оптического бесконтактного измерения деформаций по осевому сечению.
Для проведения испытаний готовят набор плоских коротких образцов из одного резьбового соединения из расчета один образец на одну точку испытания.
Размещение плоского образца между плоскими корпусом и крышкой устройства и использование клино-упорной системы позволяют создавать напряжение затяжки резьбового соединения, эквивалентное свинчиванию. Выполнение в крышке окна для оптического бесконтактного измерения деформаций дает возможность оценивать деформацию как непосредственно на поверхности концентратора напряжений, так и в глубине изделия, обеспечивая достоверность оценки.
Полезная модель проиллюстрирована фиг.1, на которой показана конструкция заявляемого зажимного устройства с размещенным испытуемым образцом (вертикальный разрез):
1 - корпус;
2 - крышка;
3 - зажимные болты;
4 - затяжной болт;
5 - затяжная гайка;
6, 7, 8, 9 - система клиньев и упоров (клино-упорная система);
10, 11- испытуемый образец, разрезанный вдоль осевого сечения резьбового соединения;
12 - окно в зоне замера деформаций.
На фиг.2 представлена фотография заявляемого устройства с образцами, установленными в разрывной машине, и настроенной системой оптического бесконтактного измерения деформаций.
В испытаниях участвуют плоские образцы, вырезанные из соединяемых деталей, например ниппель-муфта, которые устанавливают зажимными болтами 3 между плоскими корпусом 1 и крышкой 2. Используя систему клиньев и упоров 6,7,8,9, динамометрическим ключом (не показан) создают усилие затяжки образцов 10,11, эквивалентное свинчиванию резьбового соединения. Контроль осуществляется динамометрическим ключом и оптической бесконтактной системой измерения деформаций (не показана), снимающей показания в зоне замера с помощью окна 12 для измерения деформации по осевому сечению.
Готовое к испытанию устройство с образцом закрепляют в разрывную машину через захваты (не показаны), затем осуществляют загрузку и разгрузку, аналогичные весу буровой колонны. В результате в образце возникают переменные напряжения, величины которых в зоне окна 12 снимают с помощью оптической бесконтактной системы в момент нагрузки и разгрузки. По характеру изменения напряжений и его сравнению со свойствами материала образцов делают заключение о сопротивлении усталости резьбового соединения при данном сочетании нагрузок. По многократным испытаниям с разными моментами свинчивания определяют оптимальный момент свинчивания для испытуемого соединения.
Таким образом, использование заявляемого устройства обеспечивает высокую достоверность результатов испытаний при низкой прикладываемой нагрузке за счет замера деформации и расчета величины напряжения по осевому сечению резьбового соединения.
Кроме того, преимущества зажимного устройства по сравнению с известными устройствами следующие:
- возможность получать набор плоских образцов из одного резьбового соединения и использовать его для различных условий испытания, т.е. снижение металлоемкости;
- возможность проводить несколько испытаний на одном образце при низких нагрузках;
- необходимость однократного растяжения образца, при котором осуществляется замер напряжений по всему осевому сечению резьбового соединения;
- непосредственная оценка статической прочности соединения, оценка герметичности (раскрытия стыка);
- косвенная оценка усталостной выносливости.
Claims (1)
- Зажимное устройство для испытания резьбового соединения на плоских образцах, содержащее плоские корпус и крышку, а также клино-упорную систему, выполненную с возможностью создания усилий затяжки, эквивалентной свинчиванию, для плоского образца с резьбовым соединением, зафиксированного между корпусом и крышкой, выполненной с окном для оптического бесконтактного измерения деформаций по осевому сечению.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU211575U1 true RU211575U1 (ru) | 2022-06-14 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3924345C2 (ru) * | 1989-07-22 | 1993-08-05 | Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh, 6301 Heuchelheim, De | |
JP2010237179A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Dainippon Printing Co Ltd | 試験試料装着装置、曲げ強さ試験装置、曲げ強さ試験方法、曲げ強さ試験プログラム及び試験試料 |
US20100329780A1 (en) * | 2009-06-24 | 2010-12-30 | Echostar Technologies L.L.C. | Bushing and coupling system |
RU2559622C2 (ru) * | 2013-10-29 | 2015-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт машиностроения" (ФГУП ЦНИИмаш) | Зажимное устройство для крепления образца при испытаниях плоских образцов на усталость при изгибе |
DE102015106465B4 (de) * | 2015-04-27 | 2017-01-12 | Technische Universität Dresden | Druckprüfvorrichtung und Druckprüfverfahren für dünnwandige Materialien |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3924345C2 (ru) * | 1989-07-22 | 1993-08-05 | Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh, 6301 Heuchelheim, De | |
JP2010237179A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Dainippon Printing Co Ltd | 試験試料装着装置、曲げ強さ試験装置、曲げ強さ試験方法、曲げ強さ試験プログラム及び試験試料 |
US20100329780A1 (en) * | 2009-06-24 | 2010-12-30 | Echostar Technologies L.L.C. | Bushing and coupling system |
RU2559622C2 (ru) * | 2013-10-29 | 2015-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт машиностроения" (ФГУП ЦНИИмаш) | Зажимное устройство для крепления образца при испытаниях плоских образцов на усталость при изгибе |
DE102015106465B4 (de) * | 2015-04-27 | 2017-01-12 | Technische Universität Dresden | Druckprüfvorrichtung und Druckprüfverfahren für dünnwandige Materialien |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107314854A (zh) | 一种实时测量振动环境下螺栓夹紧力衰减的装置及方法 | |
CN110108575A (zh) | 螺栓纯弯曲疲劳试验工装与系统 | |
RU2570231C1 (ru) | Стенд для испытания железобетонных элементов на совместное кратковременное динамическое воздействие изгибающего и крутящего моментов | |
Schneider et al. | Fatigue analysis of threaded connections using the local strain approach | |
RU211575U1 (ru) | Зажимное устройство для испытания резьбового соединения на плоских образцах | |
CN109520922B (zh) | 一种螺栓摩擦系数和扭矩系数的测试装置及测试方法 | |
CN207850594U (zh) | 钢弦式锚杆测力计检定装置 | |
US7150200B1 (en) | Miniature axisymmetric streamline tensile (MAST) specimen | |
RU2579304C1 (ru) | Способ получения индикаторной диаграммы для двигателей внутреннего сгорания косвенным путем | |
CN103115603A (zh) | 一种在材料拉扭试验中测量双轴应变的装置和方法 | |
CN110082015A (zh) | 一种锚固动索水工钢闸门启闭力动态监测仪及监测方法 | |
RU2527129C1 (ru) | Измеритель осевых сил в канатно-пучковой арматуре | |
Vasilkin et al. | Experimental determination of the tightening coefficient of bolts according to the din standard | |
RU201820U1 (ru) | Установка для испытаний образцов на усталость | |
CN108444849A (zh) | 同步辐射用真空/高压可调幅原位疲劳试验机及其组件 | |
RU100255U1 (ru) | Стенд для испытания железобетонных элементов на поперечный изгиб при статическом нагружении | |
RU172393U1 (ru) | Стенд для испытания железобетонных элементов с обжатием и кратковременным динамическим кручением | |
RU2413098C1 (ru) | Способ для обеспечения несущей способности металлоконструкций с высокопрочными болтами | |
RU156561U1 (ru) | Устройство для измерения опорных реакций | |
RU2003111551A (ru) | Машина испытательная для механических испытаний материалов на растяжение | |
JPS6042904B2 (ja) | 引張・圧縮疲れ試験機 | |
CN219890629U (zh) | 用于无损检测既有混凝土预应力屋架的有效预应力的装置 | |
PL236924B1 (pl) | Stanowisko do badania zmęczeniowego próbek, zwłaszcza do badań wolnozmiennych w środowisku korozyjnym | |
SU596858A1 (ru) | Способ испытани образцов на релаксацию напр жений | |
Mohammed et al. | Design of Rubber Fatigue Behaviour Test Rig |