RU2393453C1 - Power rack for universal testing machine - Google Patents
Power rack for universal testing machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2393453C1 RU2393453C1 RU2008141186/28A RU2008141186A RU2393453C1 RU 2393453 C1 RU2393453 C1 RU 2393453C1 RU 2008141186/28 A RU2008141186/28 A RU 2008141186/28A RU 2008141186 A RU2008141186 A RU 2008141186A RU 2393453 C1 RU2393453 C1 RU 2393453C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- columns
- power
- testing machine
- base
- universal testing
- Prior art date
Links
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000002457 bidirectional Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible Effects 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к испытательной технике, а именно к исследованию прочностных свойств твердых материалов путем приложения к ним механических усилий, более конкретно к конструкции силовой рамы универсальной испытательной машины с гидравлическим нагружением.The present invention relates to testing equipment, namely, to study the strength properties of solid materials by applying mechanical forces to them, and more particularly to the design of the power frame of a universal testing machine with hydraulic loading.
Конструкции силовых рам широко известны и представлены в специальной литературе и патентах.The design of the power frames are widely known and presented in the specialized literature and patents.
Так, в источнике (Испытательная техника. Справочник в двух книгах под редакцией доктора технических наук профессора В.В.Клюева. Книга первая, рис.3а, стр.32) /1/ представлена двухзонная силовая схема универсальной испытательной машины с гидравлическим нагружением, содержащая станину с размещенным в ней механическим приводом установочного перемещения нижнего захвата для испытания на растяжение, колонны и верхнюю траверсу, образующие силовой каркас. На верхней траверсе расположен силовой гидроцилиндр, шток которого присоединен к верхней траверсе реверсора, которая посредством колонн реверсора, проходящих через верхнюю траверсу, соединена с нижней траверсой реверсора, на которой с нижней стороны закреплен верхний захват для испытания на растяжение, а с верхней стороны - опорная плита для испытания на сжатие. Нижняя опорная плита для испытания на сжатие присоединена к нижней плоскости верхней траверсы.So, in the source (Testing technique. A handbook in two books edited by Doctor of Technical Sciences Professor V.V. Klyuyev. Book One, Fig. 3a, p. 32) / 1 / a two-zone power circuit of a universal testing machine with hydraulic loading is presented, containing a bed with a mechanical drive installed in it for adjusting the movement of the lower grip for tensile testing, columns and the upper beam, forming a power frame. A power hydraulic cylinder is located on the upper traverse, the rod of which is connected to the upper traverse of the reverser, which is connected to the lower traverse of the reverser through the columns of the reverser passing through the upper traverse, on which the upper grip for tensile testing is fixed on the lower side and the supporting plate for compression testing. The lower base plate for compression testing is attached to the lower plane of the upper beam.
К достоинствам данной конструкции силовой рамы с двумя зонами испытания относится удобство ее использования в составе испытательной машины, позволяющее без переустановки захватов и опорных плит проводить испытания на растяжение и сжатие.The advantages of this design of the power frame with two test zones include the convenience of its use as part of a testing machine, which allows tensile and compression tests to be carried out without reinstalling the grippers and base plates.
Недостатками данной конструкции являются: низкая поперечная жесткость силовой рамы, вызванная наличием двух силовых контуров: контура реверсора нагрузки и силового каркаса, а также большая масса элементов конструкции, закрепленной на колоннах силового каркаса, что приводит к низкой частоте собственных поперечных колебаний, находящихся внутри рабочего диапазона частот испытательных машин, оборудованных гидропульсаторами или сервоприводом.The disadvantages of this design are: low transverse stiffness of the power frame caused by the presence of two power circuits: the load reverser circuit and the power frame, as well as the large mass of structural elements mounted on the columns of the power frame, which leads to a low frequency of natural transverse vibrations within the operating range frequencies of testing machines equipped with hydraulic pulsators or a servo drive.
Наиболее близким к предлагаемому является («Силовая рама испытательной машины» по патенту №2246104, Бюл. №13, 2005 г.) /2/, которая позволяет частично уменьшить указанные недостатки.Closest to the proposed is ("Power frame of the testing machine" according to the patent No. 2226104, Bull. No. 13, 2005) / 2 /, which allows to partially reduce these disadvantages.
На силовой раме испытательной машины, содержащей основание с расположенными на нем двумя гидроцилиндрами, штоки которых связаны траверсой, две колонны, проходящие через отверстия в траверсе, объединены между собой дополнительной траверсой на высоте, превышающей предельное верхнее положение траверсы, связывающей штоки гидроцилиндров. На основании и нижней поверхности траверсы закреплены захватные приспособления для испытания на растяжение. На верхней поверхности траверсы и нижней поверхности дополнительной траверсы установлены приспособления для испытаний на сжатие.On the power frame of the testing machine containing the base with two hydraulic cylinders located on it, the rods of which are connected by a traverse, two columns passing through the holes in the traverse are interconnected by an additional traverse at a height exceeding the maximum upper position of the traverse connecting the cylinder rods. Grips for tensile testing are fixed on the base and lower surface of the crosshead. On the upper surface of the beam and the lower surface of the additional beam installed devices for compression tests.
Преимуществом данной конструкции силовой рамы испытательной машины по сравнению с приведенной в источнике /1/ является отсутствие реверсивной рамы, в связи с чем она имеет меньшие габариты и массу подвижных частей, а следовательно, и более высокую частоту собственных колебаний.The advantage of this design of the power frame of the testing machine compared to that given in the source / 1 / is the absence of a reversible frame, and therefore it has smaller dimensions and mass of moving parts, and therefore, a higher frequency of natural vibrations.
При проведении испытаний образцов на сжатие в верхней зоне испытаний упругие силы замкнуты в силовом контуре, образованном основанием, дополнительной траверсой и колоннами, работающими на растяжение.When testing samples for compression in the upper test zone, elastic forces are closed in the power circuit formed by the base, additional traverse and columns operating in tension.
При проведении испытаний на растяжение в нижней зоне испытаний колонны не принимают участия в работе машины.When conducting tensile tests in the lower test zone, the columns do not participate in the operation of the machine.
Роль колонн и силового привода, осуществляющего силовое нагружение испытуемого образца, выполняют штоки гидроцилиндров, продолжением которых являются столбы рабочей жидкости в полостях гидроцилиндров, т.е. зона испытания не имеет замкнутого силового контура и с учетом сжимаемости рабочей жидкости имеет меньшую продольную жесткость.The role of the columns and the power drive, carrying out the force loading of the test sample, is performed by the hydraulic cylinder rods, the continuation of which are the columns of the working fluid in the cavities of the hydraulic cylinders, i.e. the test zone does not have a closed power circuit and, taking into account the compressibility of the working fluid, has a lower longitudinal rigidity.
Недостатком конструкции данной силовой рамы является низкая жесткость силовой рамы из-за нагружения образцов двумя гидроцилиндрами, так как точки приложения нагрузок расположены по краям силовой траверсы.The design drawback of this power frame is the low rigidity of the power frame due to loading of the samples with two hydraulic cylinders, since the points of application of loads are located at the edges of the power beam.
Целью настоящего изобретения является создание конструкции силовой рамы универсальной испытательной машины, обладающей повышенной жесткостью и удобством в эксплуатации.The aim of the present invention is to provide the design of the power frame of a universal testing machine with increased rigidity and ease of use.
Указанная цель достигается тем, что в силовой раме универсальной испытательной машины, содержащей основание с жестко закрепленными в ней колоннами, проходящими через отверстия в подвижной траверсе, нижняя поверхность которой через гидроцилиндры спуска-подъема соединена с основанием, дополнительную траверсу, фиксирующую свободные концы колонн, приспособления для фиксации образцов при проведении испытаний на растяжение и сжатие и датчики силы, применен силовой гидроцилиндр двунаправленного действия, размещенный на подвижной траверсе, зафиксированной на колоннах с помощью гидрозажимов, при этом сквозные отверстия, через которые проходят колонны, разрезаны, а гидрозажимы, осуществляющие фиксацию подвижной траверсы на колоннах, установлены перпендикулярно плоскости разреза.This goal is achieved by the fact that in the power frame of a universal testing machine containing a base with columns rigidly fixed in it passing through openings in the movable traverse, the lower surface of which is connected to the base through the lowering and lifting hydraulic cylinders, an additional traverse fixing the free ends of the columns, devices for fixing the samples during tensile and compression tests and force sensors, a bi-directional power hydraulic cylinder mounted on a movable traverse fixed on the columns with hydraulic clamps, while the through holes through which the columns pass are cut, and the hydraulic clamps that fix the movable beam on the columns are installed perpendicular to the cut plane.
Схема предложенной силовой рамы универсальной испытательной машины представлена на чертеже.The scheme of the proposed power frame of a universal testing machine is shown in the drawing.
Силовая рама универсальной испытательной машины включает в себя следующие элементы:The power frame of a universal testing machine includes the following elements:
- основание 1, представляющее собой силовую металлическую плиту, на которой монтируется вся конструкция силовой рамы;- base 1, which is a power metal plate on which the entire structure of the power frame is mounted;
- колонны 2, которые представляют собой гладкие, хромированные, шлифованные и обработанные с высокой точностью металлические цилиндрические направляющие, по которым перемещается подвижная траверса 3 в установочном режиме при изменении рабочего пространства, и на которых подвижная траверса 3 фиксируется во время проведения испытаний;- columns 2, which are smooth, chrome-plated, polished and machined with high precision metal cylindrical guides along which the movable beam 3 in the installation mode moves when the working space changes, and on which the movable beam 3 is fixed during the test;
- подвижную траверсу 3, представляющую собой несущую конструкцию, на которой закреплен силовой гидроцилиндр 4 двунаправленного действия;- movable yoke 3, which is a supporting structure on which a bi-directional power cylinder 4 is fixed;
- силовой гидроцилиндр 4, имеющий типовую конструкцию с двумя симметричными полостями и двумя концами штоков, выходящими за габариты гидроцилиндра;- a power hydraulic cylinder 4 having a typical design with two symmetrical cavities and two ends of the rods beyond the dimensions of the hydraulic cylinder;
- сквозные отверстия, через которые проходят колонны, разрезаны, перпендикулярно плоскости разреза установлены гидрозажимы 5, осуществляющие фиксацию подвижной траверсы 3 на колоннах 2;- the through holes through which the columns pass are cut, hydraulic clamps 5 are installed perpendicular to the plane of the cut, fixing the movable beam 3 on the columns 2;
- гидрозажимы 5, как упоминалось ранее, предназначенные для фиксации подвижной траверсы 3 на колоннах 2;- hydraulic clamps 5, as mentioned earlier, designed to fix the movable crosshead 3 on the columns 2;
- гидроцилиндры спуска-подъема 6, необходимые для перемещения подвижной траверсы 3 в установочном режиме для изменения габаритов рабочего пространства, имеющие одну рабочую полость, в которую нагнетается рабочая жидкость при подъеме подвижной траверсы 3 и стравливается при ее опускании;- lowering-lifting hydraulic cylinders 6 necessary to move the movable beam 3 in the installation mode to change the dimensions of the working space, having one working cavity into which the working fluid is pumped when lifting the movable beam 3 and bleed when it is lowered;
- датчики силы 7, предназначенные для измерения усилия на испытуемом объекте. Конструкция датчика не имеет принципиального значения и может быть тензометрического, струнного или магнитострикционного типа;- force sensors 7, designed to measure the force on the test object. The design of the sensor is not of fundamental importance and can be tensometric, string or magnetostrictive type;
- приспособления 8, предназначенные для фиксации образцов при проведении испытаний на растяжение и сжатие. Приспособления на чертеже показаны схематично;- devices 8, designed to fix the samples during tensile and compression tests. The fixtures in the drawing are shown schematically;
- дополнительная траверса 9 аналогична основанию 1, но не имеет мест крепления гидроцилиндров спуск - подъема 6.- additional crosshead 9 is similar to base 1, but does not have fastening points for the lowering and lifting hydraulic cylinders 6.
В нижней зоне испытаний к нижнему штоку силового гидроцилиндра двунаправленного действия 4 и через датчик силы 7 к основанию 1 присоединены захватные приспособления 8 для проведения испытаний на растяжение. В верхней зоне испытаний к верхнему штоку силового гидроцилиндра двунаправленного действия 4 и через датчик силы 7 к дополнительной траверсе 9 присоединены приспособления для испытаний на сжатие. Поскольку условия для проведения испытаний в двух зонах одинаковы, приспособления могут располагаться в них произвольно.In the lower test zone, to the lower rod of the bi-directional power hydraulic cylinder 4 and through the force sensor 7, gripping devices 8 are connected to the base 1 for tensile testing. In the upper test zone, the compression test devices are attached to the upper rod of the bi-directional power hydraulic cylinder 4 and through the force sensor 7 to an additional traverse 9. Since the conditions for testing in the two zones are the same, the devices can be located in them arbitrarily.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Перед проведением испытания, в установочном режиме, в рабочие полости гидроцилиндров спуска-подъема 6 нагнетается (или стравливается) рабочая жидкость, вызывающая перемещение подвижной траверсы 3 с целью установки испытуемого образца в захватные приспособления 8.Before the test, in the installation mode, the working fluid is pumped (or bleed) into the working cavities of the lowering and lifting hydraulic cylinders 6, causing the movable beam 3 to move in order to install the test sample in the gripping devices 8.
После установки испытуемого образца гидрозажимы 5 фиксируют подвижную траверсу 3 в исходном для проведения испытания состоянии.After installing the test sample, the hydraulic clamps 5 fix the movable beam 3 in the initial state for the test.
В соответствии с заданным законом управления в полости силового гидроцилиндра двунаправленного действия 4 под давлением подается рабочая жидкость, вызывающая перемещение плунжера силового гидроцилиндра 4 в том или ином направлении. Установленный в захватных приспособлениях 8 испытуемый образец деформируется, при этом деформируется и соответствующий датчик силы 7, расположенный последовательно с испытуемым образцом. Электрический сигнал, пропорциональный полученной датчиком силы 7 деформации, поступает на измерительные устройства.In accordance with the specified control law, in the cavity of the bi-directional power cylinder 4, a working fluid is supplied under pressure, causing the plunger of the power cylinder 4 to move in one direction or another. Installed in the gripping devices 8, the test sample is deformed, and the corresponding force sensor 7, which is located in series with the test sample, is deformed. An electrical signal proportional to the strain force 7 obtained by the sensor is supplied to the measuring devices.
Предлагаемая силовая рама универсальной испытательной машины, имеющая двухзонную конструкцию, имеет повышенную жесткость по сравнению с предшествующими аналогом и прототипом, за счет фиксации подвижной траверсы 3 гидрозажимами 5 на колоннах 2.The proposed power frame of a universal testing machine having a two-zone design has increased rigidity compared to the previous analogue and prototype, due to the fixation of the movable crosshead 3 with hydraulic clamps 5 on the columns 2.
В обоих зонах испытания силовые напряжения замыкаются внутри жестко связанных элементов силовой рамы:In both test zones, the power voltages are closed inside the rigidly connected elements of the power frame:
- в верхней зоне - между колоннами 2, дополнительной траверсой 9 и подвижной траверсой 3, зафиксированной гидрозажимами 5;- in the upper zone - between the columns 2, an additional traverse 9 and a movable traverse 3, fixed with hydraulic clamps 5;
- в нижней зоне - между колоннами 2, подвижной траверсой 3, зафиксированной гидрозажимами 5, и основанием 1.- in the lower zone - between the columns 2, the movable traverse 3, fixed with hydraulic clamps 5, and the base 1.
Вторым бесспорным достоинством силовой рамы является симметричная структура ее верхней и нижней испытательных зон. Двунаправленный гидроцилиндр 4 позволяет создавать растягивающие и сжимающие нагрузки в обеих испытательных зонах.The second indisputable advantage of the power frame is the symmetrical structure of its upper and lower test zones. Bidirectional hydraulic cylinder 4 allows you to create tensile and compressive loads in both test zones.
В предшествующих аналоге и прототипе нижняя испытательная зона предназначена для испытаний только на растяжение, верхняя - только для сжатия.In the previous analogue and prototype, the lower test zone is intended for tensile tests only, the upper one is for compression only.
Симметричность зон испытания создает условия, удобные при эксплуатации за счет того, что в нижней зоне теперь можно проводить испытания и на растяжение, и на сжатие, и руководствоваться выбором зоны испытания, например, объемом проводимых испытаний или габаритами испытуемых изделий.The symmetry of the test zones creates conditions that are convenient for operation due to the fact that in the lower zone it is now possible to carry out tensile and compression tests and be guided by the choice of the test zone, for example, the volume of tests carried out or the dimensions of the tested products.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИUSED SOURCES
1. Испытательная техника. Справочник в двух книгах./Под редакцией доктора технических наук профессора В.В.Клюева. Книга первая, стр.32. 1982 г.1. Testing technique. A reference book in two books. / Edited by Doctor of Technical Sciences Professor V.V. Klyuyev. Book One, p. 32. 1982 g.
2. «Силовая рама испытательной машины» патент №2246104, бюл. №13, 2005 г. - прототип.2. "Power frame of the testing machine" patent No. 2246104, bull. No. 13, 2005 - a prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008141186/28A RU2393453C1 (en) | 2008-10-16 | 2008-10-16 | Power rack for universal testing machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008141186/28A RU2393453C1 (en) | 2008-10-16 | 2008-10-16 | Power rack for universal testing machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008141186A RU2008141186A (en) | 2010-04-27 |
| RU2393453C1 true RU2393453C1 (en) | 2010-06-27 |
Family
ID=42671992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008141186/28A RU2393453C1 (en) | 2008-10-16 | 2008-10-16 | Power rack for universal testing machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2393453C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107589015A (en) * | 2017-07-14 | 2018-01-16 | 同济大学 | A kind of geosynthetics stretching or drawing test clamp device |
| RU2678903C1 (en) * | 2018-03-20 | 2019-02-04 | Сергей Григорьевич Кузовников | Samples testing device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110031305A (en) * | 2019-04-26 | 2019-07-19 | 宝鸡华源电力设备有限公司 | A kind of electronic tension tester |
-
2008
- 2008-10-16 RU RU2008141186/28A patent/RU2393453C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107589015A (en) * | 2017-07-14 | 2018-01-16 | 同济大学 | A kind of geosynthetics stretching or drawing test clamp device |
| CN107589015B (en) * | 2017-07-14 | 2020-10-02 | 同济大学 | Geosynthetic material tensile or drawing test fixture device |
| RU2678903C1 (en) * | 2018-03-20 | 2019-02-04 | Сергей Григорьевич Кузовников | Samples testing device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008141186A (en) | 2010-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2678935C1 (en) | Servo-hydraulic universal testing machine for mechanical testing of samples of materials in tension, compression, bending and low cycle fatigue in tension-compression | |
| RU2393453C1 (en) | Power rack for universal testing machine | |
| AU2020101815A4 (en) | An experimental instrument for rock mass tension and compression synergy | |
| CN111366462A (en) | Multifunctional compression-shear testing machine | |
| CN103076226A (en) | Device and method for testing tensile mechanical property of metallic foil plate with help of high-frequency vibration | |
| RU2742596C1 (en) | Bench for testing grids and grid panels for stretching in all directions of a grid weaving | |
| CN213422819U (en) | Shock-free material tensile testing machine | |
| RU2725530C1 (en) | Bench for static tests of composite multilayer materials (versions) | |
| CN113340747A (en) | Anchor rod shearing testing device and method | |
| JP2001033371A (en) | Biaxial material-testing machine | |
| CN104458228B (en) | External limit actuator | |
| CN210982079U (en) | Compression-shear testing machine | |
| JP4219095B2 (en) | Compression / shear test method and test apparatus | |
| CN111948077A (en) | High-temperature high-pressure composite fretting wear test device | |
| CN103698204A (en) | Mechanical properties test loading device | |
| RU80003U1 (en) | STAND FOR TEST OF SHOCK ABSORBERS | |
| RU104718U1 (en) | TESTING MACHINE FOR MECHANICAL TESTS OF BUILDING MATERIALS | |
| CN215218313U (en) | Horizontal spline test equipment | |
| RU100255U1 (en) | STAND FOR TEST OF REINFORCED CONCRETE ELEMENTS FOR CROSS BENDING WITH STATIC LOADING | |
| RU2753981C1 (en) | Servo hydraulic horizontal testing machine for testing cables, ropes, cords and material samples up to ten metres in length | |
| CN206420710U (en) | A kind of dynamic rock mechanics tests the longitudinal adjustment apparatus of different length sample | |
| RU2696070C1 (en) | Device for creation and measurement of destructive load | |
| RU2532588C2 (en) | Strain gauge for measurement of longitudinal and transverse deformation of specimen | |
| CN214309863U (en) | Double-oil-cylinder universal testing machine | |
| RU36734U1 (en) | HYDRAULIC TESTING MACHINE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111017 |