RU2696070C1 - Устройство для создания и измерения разрушающей нагрузки - Google Patents
Устройство для создания и измерения разрушающей нагрузки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2696070C1 RU2696070C1 RU2018143458A RU2018143458A RU2696070C1 RU 2696070 C1 RU2696070 C1 RU 2696070C1 RU 2018143458 A RU2018143458 A RU 2018143458A RU 2018143458 A RU2018143458 A RU 2018143458A RU 2696070 C1 RU2696070 C1 RU 2696070C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gear
- load
- drive
- measuring
- destructive
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
-
- 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
- G01N3/20—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady bending forces
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области исследования прочностных свойств твердых материалов путем приложения к ним механических нагрузок, а именно к устройствам для измерения разрушающей нагрузки при испытании материалов. Устройство содержит станину, привод, столик с установочными опорами для крепления испытываемых образцов, а также узел измерения разрушающей нагрузки. Привод выполнен механическим многоступенчатым с зубчатым зацеплением и включает штурвал, соединенный через шестерню, зубчатое колесо и шестерню с вертикально расположенной зубчатой рейкой, при этом на зубчатой рейке закреплен узел измерения разрушающей нагрузки, выполненный в виде тензометрической скобы с коническим наконечником, кроме того, поверхность базирующих установочных опор и края конического наконечника выполнены в виде поверхностей постоянной кривизны. Технический результат: получение действительных разрушающих усилий и ликвидация концентраторов напряжения, а также повышение качества получаемых результатов. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к области исследования прочностных свойств твердых материалов путем приложения к ним механических нагрузок, а именно к устройствам для измерения разрушающей нагрузки при испытании материалов.
Известно устройство для измерения разрушающей нагрузки материалов (RU №159332, кл. G01N 3/08, опубл. 10.02.2016), включающее универсальный узел для испытаний плоских образцов, содержащий нижнюю тягу, сопрягаемую с датчиком усилия, уголок с двумя пазами и закрепляемый на нем датчик перемещения со штоком, упор для штока датчика перемещения и устройство сопряжения с датчиком ЭВМ. Модуль крепления образцов состоит из нижней и верхней захватных деталей с установочным отверстием в каждой и плоскими контактными поверхностями. В нижней и верхней захватных деталях болтовым соединением по отверстиям зафиксированы одинаковые элементы съемного зажимного приспособления для крепления образцов эластичных образцов для испытания на растяжение, каждый из которых состоит из направляющей с установочным отверстием, планки и накладки, прижимающей головку образца эластичного материала к планке двумя болтами. Упор для штока датчика перемещения жестко зафиксирован на верхней захватной детали.
Недостатком устройства является ограниченная область использования, только для плоских образцов, поскольку отсутствует возможность создания и измерения необходимых разрушающих усилий.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для измерения разрушающей нагрузки (Булынко, М.Г. Технология торфобрикетного производства / М.Г. Булынко, Е.Е. Петровский), включающее станину, вертикальный гидравлический пресс с плунжером, на котором установлен узел для испытания разрушающей нагрузки, состоящий из двух опор в виде призм с возможностью их перемещения на 0.7 длину испытываемого брикета при помощи винта и при сохранении их симметричного расположения относительно вертикальной оси плунжера пресса. Кроме того, к станине пресса закреплена третья призма, ось которой параллельна осям призмы узла для испытания разрушающей нагрузки. На прессе установлены манометры, имеющие контрольную стрелку для фиксирования максимального давления и приспособление для возврата стрелки в нулевое положение.
Недостатком устройства является зависимость получаемых результатов от высоты брикетов, отсутствует зависимость получаемых результатов от формы брикета и от расстояния между установочными опорами и наличие концентраторов напряжения при создании и измерении разрушающей нагрузки.
Технической проблемой является создание устройства для создания и измерения разрушающей нагрузки формованного биотоплива с возможностью получения результатов в зависимости от формы брикета и от расстояния между установочными опорами.
Техническим результатом является получение действительных разрушающих усилий и ликвидация концентраторов напряжения, а также повышение качества получаемых результатов.
Поставленная проблема и указанный технический результат достигаются тем, что устройство для создания и измерения разрушающей нагрузки включает станину, привод, столик с установочными опорами для крепления испытываемых образцов, а также узел измерения разрушающей нагрузки. Согласно изобретению привод выполнен механическим многоступенчатым с зубчатым зацеплением и включает штурвал, соединенный через шестерню, зубчатое колесо и шестерню с вертикально расположенной зубчатой рейкой, при этом на зубчатой рейке закреплен узел измерения разрушающей нагрузки, выполненный в виде тензометрической скобы с коническим наконечником, кроме того, поверхность базирующих установочных опор и края конического наконечника выполнены в виде поверхностей постоянной кривизны.
Тензометрическая скоба соединена с цифровым динамометром.
Установочные опоры выполнены регулирующимися.
Выполнение привода механическим многоступенчатым с зубчатым зацеплением, включающим штурвал, соединенный через шестерню, зубчатое колесо и шестерню с вертикально расположенной зубчатой рейкой, позволяет обеспечить плавное создание разрушающей нагрузки с коэффициентом усиления 534, в результате чего снижается необходимость приложения высокой нагрузки к штурвалу. Таким образом, при ручном воздействии на штурвал с силой 10 Н разрушающая нагрузка, создаваемая устройством, составляет 5340 Н.
Выполнение узла создания и измерения разрушающей нагрузки в виде тензометрической скобы с коническим наконечником с краем в виде радиусов постоянной кривизны обеспечивает снижение концентрации напряжений при разрушении и получение действительных разрушающих усилий, что позволяет осуществлять создание и измерение разрушающей нагрузки даже формованных брикетов биотоплива, так как предотвращает мгновенное развитие трещин, являющихся причиной скалывающего характера разрушающей нагрузки.
Соединение тензометрической скобы с цифровым динамометром обеспечивает фиксацию разрушающих усилий в двух режимах: дискретной фиксации нагрузки и фиксации максимального усилия. Максимальное усилие, получаемое при испытании образцов, является разрушающим, а дискретная фиксация нагрузки позволяет изучать процесс разрушения в динамике его развития.
Выполнение установочных опор регулирующимися позволяет проводить испытания образцов различной формы и размеров, длиной испытываемой части образца от 75 до 300 мм, а шириной и высотой от 1 мм до 130 мм. Выполнение поверхности базирующих установочных опор в виде поверхностей с радиусом постоянной кривизны также предотвращает развитие трещин в образце, снижает риск скалывания и повышает качество получаемых результатов.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен вид слева устройства для измерения разрушающей нагрузки, на фиг. 2 - вид справа устройства, на фиг. 3 - общий вид устройства для измерения разрушающей нагрузки, на фиг. 4 - кинематическая схема привода устройства.
Устройство для измерения разрушающей нагрузки включает станину 1, кожух 2, закрывающий механический привод, включающий штурвал 3 диаметром 430 мм, соединенный через шестерню 4, имеющую 20 зубьев, зубчатое колесо 5, имеющее 130 зубьев и шестерню 6, имеющую 34 зуба с вертикально расположенной зубчатой рейкой 7, столик 8 с установочными опорами 9 для крепления испытываемого образца 10, а также узел измерения разрушающей нагрузки. Узел измерения разрушающей нагрузки выполнен в виде тензометрической S-образной скобы 11 с коническим наконечником 12 и закреплен на зубчатой рейке 7. Тензометрическая скоба 11 соединена с цифровым динамометром 13, установленным на столике 14.
Устройство для измерения разрушающей нагрузки работает следующим образом.
Испытываемый образец 10 располагают на установочные опоры 9 столика 8 и вращают штурвал 3, приводящий в движение механический привод, в результате которого перемещается зубчатая рейка 7 с установленной на ней тензометрической скобой 11 и коническим наконечником 12. В результате конический наконечник 12 внедряется в испытываемый образец 10 и происходит деформирование тензометрической скобы 11. При этом электрический сигнал поступает от тензометрической скобы 11 в цифровой динамометр по кабелю. Цифровой динамометр 13 работает в двух режимах: дискретной фиксации нагрузки и фиксации максимального усилия. При втором варианте цифровой динамометр 13 запоминает максимальную нагрузку, действующую на конический наконечник 12 при разрушении образца, и отражает его на цифровом дисплее.
Совокупность перечисленных признаков и обоснованный вариант сочетания их параметров обеспечивает получение действительных разрушающих усилий и ликвидацию концентраторов напряжения при разрушении, а также повышение качества получаемых результатов.
Изобретение находится на стадии опытного образца.
Claims (3)
1. Устройство для создания и измерения разрушающей нагрузки, включающее станину, привод, столик с установочными опорами для крепления испытываемого образца, а также узел измерения разрушающей нагрузки, отличающееся тем, что привод выполнен механическим многоступенчатым с зубчатым зацеплением и включает включающий штурвал, соединенный через шестерню, зубчатое колесо и шестерню с вертикально расположенной зубчатой рейкой, при этом на зубчатой рейке закреплен узел измерения разрушающей нагрузки, выполненный в виде тензометрической скобы с коническим наконечником, кроме того, поверхность базирующих установочных опор и края конического наконечника выполнены в виде поверхностей постоянной кривизны.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что тензометрическая скоба соединена с цифровым динамометром.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что установочные опоры выполнены регулирующимися.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018143458A RU2696070C1 (ru) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | Устройство для создания и измерения разрушающей нагрузки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018143458A RU2696070C1 (ru) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | Устройство для создания и измерения разрушающей нагрузки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2696070C1 true RU2696070C1 (ru) | 2019-07-30 |
Family
ID=67587039
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018143458A RU2696070C1 (ru) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | Устройство для создания и измерения разрушающей нагрузки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2696070C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1777037A1 (en) * | 1989-01-06 | 1992-11-23 | Bondar Nikolaj | Instrument for mechanical bending tests of specimens |
FR2823307A1 (fr) * | 2001-04-10 | 2002-10-11 | Digipharm | Procede et micropresse pour caracteriser les proprietes mecaniques des solides pharmaceutiques |
RU93532U1 (ru) * | 2009-12-11 | 2010-04-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Аквамарин" | Установка для измерения усилия расчленения соединителей |
UA76398U (ru) * | 2012-04-03 | 2013-01-10 | Полтавский Национальный Технический Университет Имени Юрия Кондратюка | Установка для испытаний строительных материалов на прочность при малых предельных нагрузках |
RU137120U1 (ru) * | 2013-07-05 | 2014-01-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Установка для испытания образцов из материала с эффектом памяти формы при сложном термосиловом нагружении |
-
2018
- 2018-12-07 RU RU2018143458A patent/RU2696070C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1777037A1 (en) * | 1989-01-06 | 1992-11-23 | Bondar Nikolaj | Instrument for mechanical bending tests of specimens |
FR2823307A1 (fr) * | 2001-04-10 | 2002-10-11 | Digipharm | Procede et micropresse pour caracteriser les proprietes mecaniques des solides pharmaceutiques |
RU93532U1 (ru) * | 2009-12-11 | 2010-04-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Аквамарин" | Установка для измерения усилия расчленения соединителей |
UA76398U (ru) * | 2012-04-03 | 2013-01-10 | Полтавский Национальный Технический Университет Имени Юрия Кондратюка | Установка для испытаний строительных материалов на прочность при малых предельных нагрузках |
RU137120U1 (ru) * | 2013-07-05 | 2014-01-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Установка для испытания образцов из материала с эффектом памяти формы при сложном термосиловом нагружении |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103487315B (zh) | 一种材料力学性能测试装置 | |
CN102778393B (zh) | 全自动拉力试验机 | |
CN105067431B (zh) | 拉伸‑剪切预载荷原位压痕测试装置及方法 | |
CN104931366A (zh) | 一种接触载荷实时可调的微动疲劳试验方法及其试验机 | |
CN202305330U (zh) | 基于拉伸/压缩模式的扫描电镜下原位高频疲劳材料力学测试平台 | |
KR101737817B1 (ko) | 재료 시험 장치 및 이를 이용한 재료 시험방법 | |
CN106525571A (zh) | 一种适配于光学显微镜上的显微镜拉伸仪 | |
CN102589995A (zh) | 一种压入硬度预测材料单轴本构关系的方法 | |
CN108195679A (zh) | 一种测量线材微小试样抗拉强度的装置及试验方法 | |
US6247370B1 (en) | Two dimensional stress relaxation testing device | |
CN105181500A (zh) | 拉伸-弯曲复合载荷原位纳米压痕测试装置及方法 | |
US5693890A (en) | Modular alignment device for tensile load frame | |
CN105445568A (zh) | 压电薄膜机电特性试验装置 | |
RU2696070C1 (ru) | Устройство для создания и измерения разрушающей нагрузки | |
CN210243350U (zh) | 一种用于检测片状材料性能的实验装置 | |
CN110595658A (zh) | 一种保持中心位置不动的残余应力引入装置 | |
RU148805U1 (ru) | Стенд для испытаний панелей | |
CN210893503U (zh) | 一种保持中心位置不动的残余应力引入装置 | |
CN206330830U (zh) | 一种隔热材料剪切拉伸测试装置 | |
RU95833U1 (ru) | Универсальный гидравлический полевой пресс для испытаний образцов льда на сжатие и изгиб | |
RU2393453C1 (ru) | Силовая рама универсальной испытательной машины | |
CN201449358U (zh) | 蠕变试验机 | |
CN1740767A (zh) | 水膨体抗剪切强度检测仪 | |
RU48225U1 (ru) | Стенд для испытания железобетонных элементов на косое внецентренное кратковременное динамическое растяжение | |
RU78314U1 (ru) | Универсальная испытательная машина для испытания многослойных панелей |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201208 |