RU2642557C1 - Testing servo-mechanical machine for mechanical tests of material samples for tension, compression and bending - Google Patents
Testing servo-mechanical machine for mechanical tests of material samples for tension, compression and bending Download PDFInfo
- Publication number
- RU2642557C1 RU2642557C1 RU2017101924A RU2017101924A RU2642557C1 RU 2642557 C1 RU2642557 C1 RU 2642557C1 RU 2017101924 A RU2017101924 A RU 2017101924A RU 2017101924 A RU2017101924 A RU 2017101924A RU 2642557 C1 RU2642557 C1 RU 2642557C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- force sensor
- compression
- traverse
- fixed
- movable
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
Description
Изобретение относится к средствам (испытательные машины) и методам механических испытаний материалов на растяжение, сжатие и изгиб.The invention relates to means (testing machines) and methods of mechanical testing of materials for tensile, compression and bending.
Известны двухзонные испытательные машины с сервомеханическим приводом подвижной траверсы, выпускаемые как в нашей стране (фирма «Точприбор» г. Иваново), так и за рубежом («Zwick/Roell», «Instron», «Walter + Bai AG» и др.). У таких машин подвижная траверса перемещается по двум (или четырем) направляющим колоннам с помощью ходовых винтов, приводимых во вращение серводвигателем через различного рода передачи (червячные, клиноременные, конические и др.).Two-zone testing machines with a servo-mechanical drive of a movable traverse are known, manufactured both in our country (Tochpribor company in Ivanovo) and abroad (Zwick / Roell, Instron, Walter + Bai AG, etc.) . For such machines, the movable traverse moves along two (or four) guide columns with the help of spindles driven by a servomotor through various types of gears (worm, V-belt, bevel, etc.).
Одним из прототипов заявляемой машины можно принять машину электромеханическую для испытания образцов материалов на растяжение, сжатие и изгиб типа ИР-5145-500 производства фирмы «Точприбор» г. Иваново. У этой машины подвижная траверса перемещается по четырем направляющим колоннам и приводится в движение двумя ходовыми винтами. Зона растяжения расположена между подвижной траверсой и основанием. Захваты связаны с подвижной траверсой и основанием. Зона сжатия расположена между подвижной и неподвижной траверсами.One of the prototypes of the claimed machine, you can take an electromechanical machine for testing samples of materials in tension, compression and bending type IR-5145-500 manufactured by the company Tochpribor, Ivanovo. At this machine, the movable crosshead moves along four guide columns and is driven by two lead screws. The stretch zone is located between the movable traverse and the base. The grips are connected to the movable traverse and the base. The compression zone is located between the movable and fixed traverses.
К недостаткам этой машины, а также машин зарубежных фирм, приведенных выше, можно отнести:The disadvantages of this machine, as well as machines of foreign companies listed above, include:
1. Захваты не имеют шарнирных узлов, что может инициировать большую величину несоосности приложения нагрузки к образцу и соответственно большую величину сопутствующего изгиба. Кроме того, один из захватов жестко связан с датчиком силы, закрепленным на подвижной траверсе, и при разрушении образца динамическое воздействие массы захвата передается на датчик силы, что сокращает ресурс его работы.1. The grips do not have articulated nodes, which can initiate a large amount of misalignment of the load applied to the sample and, accordingly, a large value of the accompanying bending. In addition, one of the grips is rigidly connected to the force sensor mounted on the movable cross-beam, and when the sample is destroyed, the dynamic action of the capture mass is transmitted to the force sensor, which reduces its working life.
2. Направляющие колонны и ходовые винты сочленены с основанием и неподвижной траверсой, и подвижная траверса перемещается по четырем колоннам и двум ходовым винтам. Для того, чтобы траверса при таком количестве сопряжений перемещалась свободно, необходимо или обеспечивать большой зазор в местах сопряжений, что может вызвать отклонение от соосности в разных положениях траверсы, или все сопрягаемые детали выполнять с высокой точностью, что усложняет и удорожает конструкцию нагружающего устройства.2. The guide columns and spindles are connected to the base and the fixed crosshead, and the movable crosshead moves along four columns and two lead screws. In order for the traverse to move freely with such a number of joints, it is necessary either to provide a large gap in the joints, which can cause a deviation from alignment in different positions of the traverse, or to perform all the mating parts with high accuracy, which complicates and increases the cost of the design of the loading device.
Этих недостатков лишена заявляемая машина.The claimed machine is devoid of these shortcomings.
На прилагаемой схеме изображена заявляемая машина, которая включает следующие детали и узлы:The attached diagram shows the inventive machine, which includes the following parts and components:
1. Нагружающее устройство А1, содержащее:1. A loading device A1, comprising:
- два червячно-винтовых редуктора 1, закрепленных к нижней плоскости основания 2 симметрично относительно оси нагружающего устройства, связанных между собой муфтой 3, винты 4 которых приводятся во вращение серводвигателем 5 через червячные передачи 6;- two worm-
- подвижную траверсу 7 с закрепленными в ней гайками 8, сопряженными с ходовыми винтами 4;-
- неподвижную траверсу 9, жестко связанную с основанием 2 двумя гладкими колоннами 10 с помощью гаек 11;- fixed
- шариковые втулки 12, зафиксированные в подвижной траверсе 7 с помощью фланцев 13;-
- датчик силы 14, закрепленный к нижней плоскости подвижной траверсы 7 с помощью винтов 15;- a
- захваты для закрепления испытуемых образцов: верхний 16, сочлененный с неподвижной траверсой 9 с помощью шпильки 17 и двух шарнирных узлов 18, и нижний 19, сочлененный с датчиком силы с помощью шпильки 20, связанной с захватом, корпусом 21 с расположенным в нем шарнирным узлом 22 и шпильки 23, связанной с датчиком силы 14 (в исходном положении нижний захват опирается на демпфирующую прокладку 31, установленную в расточке подвижной траверсы 7, а шарнирный узел 22 - разомкнут);- grips for securing the test samples: the upper 16, articulated with a
- верхнюю опору 24 для испытания на сжатие, закрепленную с помощью резьбы на датчике силы (при установке приспособления для испытания на изгиб к датчику силы крепится опора 25 со сменными ножами 26;- the
- нижнюю опору 27 для испытания на сжатие, установленную на основании 2 и сочлененную с ним с помощью штифта (при испытании на изгиб на основание устанавливается изгибная траверса 28);- the
- датчик перемещения 29, корпус которого закреплен на подвижной траверсе 7, а тяга 30, связанная с кареткой датчика, - на неподвижной траверсе 9;-
- виброопоры 32 для установки нагружающего устройства на полу;-
2. Насосную установку А2, содержащую:2. Pump installation A2, containing:
- насос низкого давления 33;-
- насос высокого давления 34;-
- клапаны предохранительные низкого 35 и высокого 36 давления;- safety valves low 35 and high 36 pressure;
- манометры 37 и 38, установленные в магистралях низкого и высокого давления;-
- обратный клапан 39;- check
- два распределителя 40 для управления захватами (открытие-закрытие).- two
Заявляемая машина работает следующим образом.The inventive machine operates as follows.
Серводвигатель 5, скорость вращения которого регулируется с помощью системы управления, через червячные передачи 6 вращает шариковые ходовые винты 4, которые, взаимодействуя с гайками 8, закрепленными в корпусе траверсы 7, перемещают ее вверх - вниз, при этом траверса направляется по гладким колоннам 10 с помощью шариковых втулок 12.The
При испытании на растяжение образца 41, закрепленного в захватах 16 и 19 с помощью распределителей 39, серводвигатель 5 перемещает траверсу 7 вниз в соответствии с программой, заложенной в систему управления. В процессе испытания датчик силы 14 информирует о величине нагрузки на образце, а датчик перемещения 29 - о положении подвижной траверсы 7. Нагружение образца может осуществляться как с обратной связью по силе (мягкий режим), так и с обратной связью по перемещению (жесткий режим).In a tensile test of a
После завершения испытания и удаления половинок разрушенного образца из захватов серводвигатель возвращает траверсу в исходное положение.After the test is completed and the halves of the destroyed sample are removed from the grips, the servomotor returns the yoke to its original position.
При испытании на сжатие в зоне сжатия устанавливаются опоры: нижняя 27 центрируется на основании 2 с помощью штифта, и верхняя 21, закрепленная к датчику силы 14 с помощью резьбы. Испытуемый образец 42 устанавливается на нижнюю опору и подвижная траверса, перемещаясь вниз с помощью серводвигателя 5, нагружает его через верхнюю опору 24 по заданной программе. В процессе испытания датчик силы 14 информирует о нагрузке на образце, а датчик перемещения 29 - о положении подвижной траверсы.During the compression test, supports are installed in the compression zone: the lower 27 is centered on the base 2 with a pin, and the upper 21 is fixed to the
При испытании на изгиб на месте нижней опоры устанавливается изгибная траверса 28, а на месте верхней опоры - опора 25 со сменными ножами 26.In a bending test, a
Испытуемый образец 43 устанавливается на опорные ролики изгибной траверсы 28 и подвижная траверса 7, перемещаясь вниз, с помощью ножа 26 изгибает образец до заданного угла или до появления первой трещины.The
Сущность изобретения заключается в следующем:The invention consists in the following:
1. При испытании на растяжение нижний захват, сочлененный с подвижной траверсой через датчик силы шарнирным узлом, устанавливается в положение, соосное с осью приложения силы к образцу, и при разрушении образца шарнир, связывающий датчик силы с нижним захватом, размыкается, освобождая датчик силы от динамического воздействия массы нижнего захвата, которое через демпфирующую прокладку воспринимает корпус подвижной траверсы.1. In a tensile test, the lower grip articulated with the movable traverse through the force sensor by the hinge assembly is set in a position coaxial with the axis of application of force to the sample, and when the sample is destroyed, the hinge connecting the force sensor with the lower grip opens, releasing the force sensor from the dynamic impact of the mass of the lower grip, which through the damping pad perceives the housing of the movable beam.
Эта часть изобретения наиболее эффективна - обеспечивается соосное приложение силы к образцу при минимальном сопутствующем изгибе и повышается надежность датчика силы.This part of the invention is most effective - it provides coaxial application of force to the sample with minimal concomitant bending and increases the reliability of the force sensor.
2. Ходовые винты, закрепленные в червячных колесах редукторов, сочленяются с гайками подвижной траверсы, при этом концы винтов остаются свободными. Такая конструкция обеспечивает свободное перемещение подвижной траверсы по направляющим колоннам с минимальным зазором в шариковых втулках. Ходовые винты, не связанные с неподвижной траверсой (в аналогах они связаны), за счет малой поперечной жесткости практически не оказывают никакого воздействия на перемещение подвижной траверсы по направляющим колоннам.2. The spindles fixed in the worm wheels of the reducers are articulated with the nuts of the movable crosshead, while the ends of the screws remain free. This design provides free movement of the movable yoke along the guide columns with a minimum clearance in the ball bushings. Lead screws that are not connected with the fixed beam (in analogs they are connected), due to the low lateral stiffness, have practically no effect on the movement of the moving beam along the guide columns.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017101924A RU2642557C1 (en) | 2017-01-20 | 2017-01-20 | Testing servo-mechanical machine for mechanical tests of material samples for tension, compression and bending |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017101924A RU2642557C1 (en) | 2017-01-20 | 2017-01-20 | Testing servo-mechanical machine for mechanical tests of material samples for tension, compression and bending |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2642557C1 true RU2642557C1 (en) | 2018-01-25 |
Family
ID=61023743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017101924A RU2642557C1 (en) | 2017-01-20 | 2017-01-20 | Testing servo-mechanical machine for mechanical tests of material samples for tension, compression and bending |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2642557C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2687296C1 (en) * | 2018-02-09 | 2019-05-13 | Общество с ограниченной ответственностью "ЗИМ Точмашприбор" | WEIGHTLESS CALIBRATION SYSTEM OF FIRST RATE WITH RANGE OF STORAGE AND TRANSMISSION OF UNIT FROM 1 kN TO 1000 kN WITH LIMIT OF ALLOWABLE VALUES OF 0,02 PERCENT NOMINAL ACCUMULATED ERROR |
CN111751216A (en) * | 2019-03-29 | 2020-10-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | Casing damage simulation experiment device |
RU2766998C1 (en) * | 2020-12-21 | 2022-03-16 | Общество с ограниченной ответственностью "ЗИМ Точмашприбор" | Universal testing machine for mechanical tests of samples of materials and articles for tension, compression and bending at static load application and for low- and high-cycle fatigue at tension-compression at cyclic load application at normal and high temperatures |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH422381A (en) * | 1964-07-31 | 1966-10-15 | Leipzig Werkstoffpruefmasch | Resonance pulsator for material fatigue testing machines |
RU99171U1 (en) * | 2010-05-31 | 2010-11-10 | Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро испытательных машин" | TESTING MACHINE FOR STATIC TESTS OF WELDED CONNECTIONS |
RU2440563C2 (en) * | 2007-08-14 | 2012-01-20 | Эйсес Инженёргезелльшафт Мбх | Specimen tester |
RU145786U1 (en) * | 2014-04-16 | 2014-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | STRENGTH TESTING MATERIAL |
-
2017
- 2017-01-20 RU RU2017101924A patent/RU2642557C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH422381A (en) * | 1964-07-31 | 1966-10-15 | Leipzig Werkstoffpruefmasch | Resonance pulsator for material fatigue testing machines |
RU2440563C2 (en) * | 2007-08-14 | 2012-01-20 | Эйсес Инженёргезелльшафт Мбх | Specimen tester |
RU99171U1 (en) * | 2010-05-31 | 2010-11-10 | Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро испытательных машин" | TESTING MACHINE FOR STATIC TESTS OF WELDED CONNECTIONS |
RU145786U1 (en) * | 2014-04-16 | 2014-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | STRENGTH TESTING MATERIAL |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2687296C1 (en) * | 2018-02-09 | 2019-05-13 | Общество с ограниченной ответственностью "ЗИМ Точмашприбор" | WEIGHTLESS CALIBRATION SYSTEM OF FIRST RATE WITH RANGE OF STORAGE AND TRANSMISSION OF UNIT FROM 1 kN TO 1000 kN WITH LIMIT OF ALLOWABLE VALUES OF 0,02 PERCENT NOMINAL ACCUMULATED ERROR |
CN111751216A (en) * | 2019-03-29 | 2020-10-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | Casing damage simulation experiment device |
RU2766998C1 (en) * | 2020-12-21 | 2022-03-16 | Общество с ограниченной ответственностью "ЗИМ Точмашприбор" | Universal testing machine for mechanical tests of samples of materials and articles for tension, compression and bending at static load application and for low- and high-cycle fatigue at tension-compression at cyclic load application at normal and high temperatures |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2642557C1 (en) | Testing servo-mechanical machine for mechanical tests of material samples for tension, compression and bending | |
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 | |
CN109752242B (en) | Compression shear test device | |
KR20120018344A (en) | Hydraulic system and general-purpose test device | |
CN107817171A (en) | Be open cable sheath bend performance testing device and method of testing | |
KR100976765B1 (en) | High precise apparatus for applying constant load of hybrid type using lever and air cylinder | |
JP5334056B2 (en) | Fatigue testing machine | |
KR102141342B1 (en) | Seismic control brace device | |
US5693890A (en) | Modular alignment device for tensile load frame | |
EP2877829B1 (en) | Test system for dynamically and/or cyclically load testing a sample | |
DE102011119209B4 (en) | Device for determining the shear modulus of textile semifinished products | |
RU2437075C1 (en) | Installation for fatigue tests of compact specimens at bending with twisting | |
KR20170116800A (en) | Apparatus for testing torsion | |
RU2766998C1 (en) | Universal testing machine for mechanical tests of samples of materials and articles for tension, compression and bending at static load application and for low- and high-cycle fatigue at tension-compression at cyclic load application at normal and high temperatures | |
JP2011149788A (en) | Shaft-center adjustment device of material testing machine | |
DE102007060659B4 (en) | Reibuntersuchungsvorrichtung | |
JP6011492B2 (en) | Shock compression testing machine | |
EP3534142A1 (en) | Rheometer | |
CN115112373A (en) | Engine actuator cylinder test examination device | |
CN209802952U (en) | Reinforcing bar-concrete bonding property testing arrangement | |
RU2725530C1 (en) | Bench for static tests of composite multilayer materials (versions) | |
RU2806141C1 (en) | Stand for testing grinding wheels | |
RU2240530C2 (en) | Device for testing specimen by tension and compression | |
CN109752243B (en) | Compression-shear testing machine | |
JPH01216227A (en) | Weight load type creep testing machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190121 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200113 |