RU2758034C1 - Arcuate test device - Google Patents

Arcuate test device Download PDF

Info

Publication number
RU2758034C1
RU2758034C1 RU2021107928A RU2021107928A RU2758034C1 RU 2758034 C1 RU2758034 C1 RU 2758034C1 RU 2021107928 A RU2021107928 A RU 2021107928A RU 2021107928 A RU2021107928 A RU 2021107928A RU 2758034 C1 RU2758034 C1 RU 2758034C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
arcuate
specimen
cheeks
nut
rod
Prior art date
Application number
RU2021107928A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Владимирович Пронин
Александр Васильевич Платонов
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ)
Priority to RU2021107928A priority Critical patent/RU2758034C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2758034C1 publication Critical patent/RU2758034C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces

Abstract

FIELD: testing equipment.
SUBSTANCE: invention relates to testing equipment and can be used to determine the strength of materials on arcuate specimens, in particular for tensile and rupture tests of cut fragments of thin-walled pipes, as well as arcuate specimens cut from the rim of a car wheel in order to obtain a diagram of the deformation of their material under tension. A test device of an arcuate specimen is declared, containing two fragments of a guide with a bearing, mechanisms for fastening an arcuate specimen, grips connected to the rod of the loading device. Additionally, a clamping sleeve mounted on the fork was introduced, an adjusting nut mounted on the threaded part of the fork. Longitudinal horizontal grooves are made in the grippers with holders installed in them, while the holders are equipped with cheeks for stretching the arcuate sample, a removable clamp. A rectangular groove is made in the clamping sleeve, and corrugations are made on the supporting surfaces of the cheeks and clamps. The rods have a zigzag shape and are fixed on the carriages through the axle and the nut with the formation of a gap between the nut and the rod. In this case, a thread is made on the rod end, an angular opening limiter is additionally installed on the grip of a guide fragment, and counterweights are installed on the angular opening limiter, made with the possibility of moving along threaded rods installed in the threaded holes.
EFFECT: increasing the versatility of the application (testing arcuate specimens of different radius of curvature), increasing the measurement accuracy.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения прочности материалов на дугообразных образцах, в частности, к испытаниям на растяжение и разрыв вырезанных фрагментов тонкостенных труб, а также вырезанных из обода автомобильного колеса дугообразных образцов с целью получения диаграммы деформирования их материала при растяжении.The invention relates to testing equipment and can be used to determine the strength of materials on arcuate specimens, in particular, to tensile and rupture tests of cut fragments of thin-walled pipes, as well as arcuate specimens cut from the rim of a car wheel in order to obtain a diagram of the deformation of their material under tension.

Во многих областях промышленности и техники необходимы знания упругопластических свойств материала конструкций цилиндрических, дугообразных форм, из которых вырезка стандартных образцов на растяжение затруднительна или невозможна. Для определения упругопластических свойств материалов таких конструкций обычно используются устройства, обеспечивающие одноосное растяжение образцов по круговой (криволинейной) направляющей. In many areas of industry and technology, knowledge of the elastoplastic properties of the material of structures of cylindrical, arched shapes, from which cutting of standard samples for tension is difficult or impossible, is required. To determine the elastoplastic properties of materials of such structures, devices are usually used that provide uniaxial tension of samples along a circular (curved) guide.

Известно устройство, позволяющее создавать одноосное растяжение при испытаниях, вырезанных из оболочек дугообразных образцов (патент RU 2402009 с приоритетом от 02.09.2009г.). Для этого круговые дугообразные образцы устанавливаются на составную круговую направляющую, состоящую из двух фрагментов. Фрагменты круговой направляющей обеспечивают возможность относительного поворота вокруг общей оси, создающего в образце напряженно-деформированное состояние, практически идентичное одноосному растяжению. Данное устройство обеспечивает достижение качественных результатов при малых радиусов кривизны образцов. При больших радиусах испытываемого образца оно будет иметь очень большой вынос от разрывной машины, конструкция не подразумевает универсальности и предназначено для испытаний дугообразного образца только одного радиуса. Также к недостаткам устройства можно отнести необходимость перерасчета прикладываемой нагрузки за счет применения рычагов, имеющих плечо силы, не соответствующее среднему радиусу образца. A device is known that allows create uniaxial tension during tests cut from the shells of arcuate specimens (patent RU 2402009 with priority from 02.09.2009). For this, circular arched samples are installed on a compound circular guide, consisting of two fragments. Fragments of the circular guide provide the possibility of relative rotation around a common axis, which creates a stress-strain state in the sample, which is almost identical to uniaxial tension. This device provides high-quality results at small radius of curvature of the samples. At large radii of the test specimen, it will have a very large offset from the tensile testing machine, the design does not imply versatility and is intended for testing an arcuate specimen of only one radius. Also, the disadvantages of the device include the need to recalculate the applied load by using levers that have a force shoulder that does not correspond to the average radius of the sample.

Известно устройство для испытания кольцевых образцов на растяжение (патент SU 1089470 А с приоритетом от 19.01.1983г.). Устройство содержит две соосные тяги, концы которых предназначены для взаимодействия с захватами испытательной машины, два полудиска шарнирно связанных с вторыми концами тяг, и рычаги, отличающееся тем, что с целью повышения точности испытаний путем учета сил трения между полудисками и образцом, рычаги установлены на обоих торцах полудисков параллельно плоскости их разъема, одни концы рычагов жестко связаны с полудисками, другие концы рычагов, расположенных на торцах полудисков, лежавших в одной плоскости, шарнирно связаны между собой, а устройство снабжено датчиками деформации рычагов. A device for testing annular specimens in tension is known ( patent SU 1089470 A with priority from 01/19/1983). The device contains two coaxial rods, the ends of which are designed to interact with the grips of the testing machine, two half-discs pivotally connected to the second ends of the rods, and levers, characterized in that in order to improve the accuracy of tests by taking into account the friction forces between the half-discs and the sample, the levers are installed on both the ends of the half-disks are parallel to the plane of their connector, some ends of the levers are rigidly connected to the half-disks, the other ends of the levers located at the ends of the half-disks lying in the same plane are pivotally connected to each other, and the device is equipped with levers deformation sensors.

Недостатком изобретения является необходимость установки датчиков деформации и их тарировки с целью определения влияния сил трения на показатели прочности, а также отсутствие поддерживающих опор под кольцевым образцом, что может вызвать разрыв образца в месте размыкания полудисков. Дополнительно можно отметить необходимость изготовления кольцевого образца сложной формы для испытаний на данном устройстве и отсутствие фиксации кольцевого образца на поверхности полудисков, что может привести к смещению оси рабочей поверхности образца от оси испытаний устройства. The disadvantage of the invention is the need to install strain gauges and their calibration in order to determine the effect of friction forces on the strength indicators, as well as the absence of supporting supports under the annular sample, which can cause the sample to rupture at the point where the half-discs open. In addition, it can be noted that it is necessary to manufacture an annular specimen of a complex shape for testing on this device and the absence of fixing the annular specimen on the surface of the half-discs, which can lead to a displacement of the axis of the working surface of the specimen from the test axis of the device.

Известно устройство для испытания криволинейных образцов при растяжении (патент SU 382952 A1 с приоритетом от 28.04.1971), содержащее шаблон с опорной поверхностью с радиусом кривизны, равным радиусу кривизны образца, и захваты, шарнирно соединенные с тягами, связанными с переходниками. С целью повышения точности измерения сил, оно снабжено шарнирно закрепленными на концах шаблона и переходниках звеньями, образующими с тягами угол. Звенья и тяги снабжены упругими элементами. A device for testing curved specimens in tension is known (patent SU 382952 A1 with priority from 04/28/1971), containing a template with a supporting surface with a radius of curvature equal to the radius of curvature of the sample, and grips pivotally connected to rods connected to adapters. In order to increase the accuracy of measuring the forces, it is equipped with links pivotally fixed at the ends of the template and adapters, forming an angle with the rods. The links and rods are equipped with elastic elements.

Недостатком изобретения является применение фторопластовой пластинки, снижающей силу трения между дугообразным образцом и шаблоном, но не в полной мере исключающей ее влияние (в отличие от предлагаемого устройства, где влияние силы трения нивелируется движущимися по окружности в противоположные стороны зубьями (уступами) щек). Также данное устройство отличается применением тяг сложной формы, требующих настройки для обеспечения необходимого угла приложения нагрузки к дугообразному образцу. The disadvantage of the invention is the use of a fluoroplastic plate, which reduces the friction force between the arcuate sample and the template, but does not completely exclude its influence (in contrast to the proposed device, where the influence of the friction force is leveled by the teeth (ledges) of the cheeks moving along the circumference in opposite directions). Also, this device is distinguished by the use of rods of complex shapes that require adjustment to ensure the required angle of application of the load to the arcuate specimen.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является устройство для испытания на растяжение дугообразных образцов из токопроводящего материала при повышенной температуре (патент RU 2566393 с приоритетом от 01.09.2014 г.). Изобретение относится к механическим испытаниям, а конкретно к испытаниям токопроводящих материалов с целью получения диаграммы деформирования при одноосном растяжении и импульсном нагреве в вакууме или инертной среде. Устройство выполнено в виде составной круговой направляющей, образованной двумя, имеющими возможность поворота относительно общей оси, фрагментами. Их опорные поверхности совпадают по форме с вогнутой поверхностью образца и соосными шарнирными хвостовиками, соединенными с нагружающим устройством. Опорная поверхность обоих фрагментов круговой направляющей в местах контакта с образцом выполнена из токонепроводящего и теплоизолирующего материала, механизмы для крепления образца выполнены в виде токоподводов, при этом, по крайней мере, один из них электрически изолирован от фрагментов устройства. В состав устройства включены датчики усилия, деформации, температуры образца, источник электрического тока и коммутирующее устройство, а также герметичная охватывающая рабочая камера, оснащенная вводами тока силовой электрической цепи нагрева образца и электрически изолированным разъемом для подключения датчиков усилия, деформации и температуры образца. The closest technical solution (prototype) is a device for tensile testing of arcuate specimens made of conductive material at elevated temperatures ( patent RU 2566393 with priority from 01.09.2014). The invention relates to mechanical testing, and specifically to testing conductive materials in order to obtain a deformation diagram under uniaxial tension and pulsed heating in a vacuum or inert medium. The device is made in the form of a compound circular guide formed by two fragments that can be rotated about a common axis. Their support surfaces coincide in shape with the concave surface of the sample and coaxial hinged shanks connected to the loading device. The supporting surface of both fragments of the circular guide at the points of contact with the sample is made of non-conductive and heat-insulating material, the mechanisms for fixing the sample are made in the form of current leads, while at least one of them is electrically isolated from the device fragments. The device includes sensors of force, deformation, temperature of the sample, an electric current source and a switching device, as well as a sealed enclosing working chamber equipped with current inputs of the power electric circuit for heating the sample and an electrically insulated connector for connecting sensors of force, deformation and temperature of the sample.

Недостатком изобретения является применение на опорных поверхностях, не проводящих ток, и теплоизолирующих материалов, которые более хрупки по отношению к металлу, из которого выполнены опорные поверхности щек и дугообразных прижимов в предлагаемом изобретении (конструкции). Так, как и в вышеуказанном патенте RU 2402009, конструкция не подразумевает универсальности и предназначено для испытаний дугообразного образца только одного радиуса. К недостаткам можно отнести необходимость пересчета прикладываемой нагрузки за счет применения тяг, имеющих плечо силы не соответствующее среднему радиусу образца, и установленных не на средней оси (середине) образца. Также недостатком конструкции является то, что прижим образца производится с помощью болта, который имеет малую площадь фиксации образца и не обеспечивает равномерного прижатия вследствие отсутствия радиуса кривизны у ножки болта, прижимающей образец к опорной поверхности. The disadvantage of the invention is the use of non-conductive support surfaces and heat-insulating materials that are more fragile in relation to the metal from which the support surfaces of the cheeks and arcuate clamps are made in the proposed invention (structure). So, as in the above patent RU 2402009, the design does not imply versatility and is intended for testing an arcuate specimen of only one radius. The disadvantages include the need to recalculate the applied load by using rods that have a shoulder of force that does not correspond to the average radius of the sample, and are not installed on the middle axis (middle) of the sample. Also, a design drawback is that the sample is clamped using a bolt that has a small sample fixation area and does not provide uniform clamping due to the absence of a radius of curvature at the bolt leg, which presses the sample to the supporting surface.

Технической задачей настоящего изобретения является создание такого устройства, которое позволяло бы использовать сменные щеки и дугообразные прижимы для повышения универсальности применения (испытания дугообразных образцов различных радиуса кривизны), сочетало бы в себе надежность и простоту закрепления образцов, повышения точности измерения за счет регулирования места положения растягивающего усилия (при этом ось приложения нагрузки совпадает с серединой дугообразного образца), нивелирования влияния силы трения образца об опорную поверхность щек за счет их разнонаправленного движения и обеспечения защиты от провисания образца, Также предусмотрена возможность увеличения плеча силы для маломощных разрывных машин, применение системы противовесов позволяет исключить влияние момента инерции на результаты измерения (система противовесов позволяет выставить устройство в строго горизонтальное положение).The technical objective of the present invention is to create such a device that would allow the use of replaceable cheeks and arcuate clamps to increase the versatility of application (testing of arcuate specimens of different radius of curvature), would combine the reliability and simplicity of fixing the specimens, increase the measurement accuracy by adjusting the position of the stretching force (while the axis of load application coincides with the middle of the arcuate specimen), leveling the influence of the friction force of the specimen on the supporting surface of the cheeks due to their multidirectional movement and providing protection against sagging of the specimen. exclude the influence of the moment of inertia on the measurement results (the counterbalance system allows you to set the device in a strictly horizontal position).

Технический результат достигается тем, что в испытательном устройстве дугообразного образца, содержащем два фрагмента направляющей с подшипником, механизмы крепления дугообразного образца, захваты, соединенные с тягой нагружающего устройства, дополнительно ввели поджимную втулку, установленную на вилке, регулировочную гайку, установленную на резьбовой части вилки, в захватах выполнены продольные горизонтальные пазы с установленными в них держателями, при этом на держателях установлены щеки для растяжения дугообразного образца, съемный прижим, в поджимной втулке выполнен прямоугольный паз, на опорных поверхностях щек и прижимов выполнены рифления, тяги имеют зигзагообразную форму и закреплены на каретках через ось и гайку с образованием между гайкой и тягой зазора, при этом на наконечнике тяги выполнена резьба, на захвате фрагмента направляющей дополнительно установлен ограничитель углового раскрытия, на ограничителе углового раскрытия установлены противовесы, выполненные с возможностью перемещения по резьбовым шпилькам, устанавленным в резьбовые отверстия. The technical result is achieved by the fact that in the test device of the arcuate sample containing two fragments of the guide with the bearing, the mechanisms for fastening the arcuate sample, the grips connected to the rod of the loading device, additionally introduced a clamping sleeve installed on the fork, an adjusting nut installed on the threaded part of the fork, longitudinal horizontal grooves are made in the grips with holders installed in them, while the cheeks are installed on the holders for stretching the arcuate sample, a removable clamp, a rectangular groove is made in the clamping sleeve, corrugations are made on the supporting surfaces of the cheeks and clamps, the rods have a zigzag shape and are fixed on carriages through the axis and the nut with the formation of a gap between the nut and the rod, while a thread is made on the rod end, an angular opening stop is additionally installed on the grip of the guide fragment, counterweights are installed on the angular opening stop, made with the possibility movement along the threaded rods installed in the threaded holes.

Поставленная задача решается с использованием испытательного устройства дугообразного образца описанном ниже. The problem is solved using the arcuate test device described below.

Другие преимущества и отличительные признаки будут более очевидны из нижеследующего описания изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи. Other advantages and features will become more apparent from the following description of the invention with reference to the accompanying drawings.

На фиг. 1 показана общая конструкция испытательного устройства дугообразного образца; FIG. 1 shows the general construction of an arcuate test device;

на фиг. 2 показана конструкция испытательного устройства дугообразного образца в изометрии (3D модель); in fig. 2 shows the design of the test device of an arcuate specimen in isometric view (3D model);

на фиг. 3 показано смыкание зубьев щек, (дугообразный образец не показан); in fig. 3 shows the closing of the teeth of the cheeks (the arcuate sample is not shown);

на фиг. 4 показана схема закрепления дугообразного образца; in fig. 4 shows a diagram of fixing an arcuate specimen;

на фиг. 5 показан вариант закрепления оси тяг для увеличения плеча силы для маломощных разрывных машин; in fig. 5 shows a variant of fastening the axis of the rods to increase the shoulder of force for low-power tensile testing machines;

на фиг. 6 показано рифление на поверхностях дугообразного прижима и щеки, улучшающее фиксацию дугообразного образца. Также показана форма уступа (зуба) на щеке, обеспечивающая защиту от провисания дугообразного образца и нивелирование силы трения образца о поверхность щеки. in fig. 6 shows the grooves on the arcuate pressure and cheek surfaces, which improve the fixation of the arcuate specimen. The shape of the ledge (tooth) on the cheek is also shown, which provides protection against sagging of the arcuate specimen and leveling the friction force of the specimen against the cheek surface.

На всех фигурах идентичные элементы обозначены одинаковыми цифровыми позициями. In all the figures, like reference numerals refer to like elements.

Конструкция испытательного устройства дугообразного образца состоит из двух фрагментов направляющих (1 и 2), имеющих продольные, соединенные монолитно с ними, захватами (А и Б). В захватах А и Б выполнены продольные горизонтальные пазы. Фрагменты направляющей с захватами А и Б соединены между собой винтом (3), обеспечивающим закрепление (удержание) подшипника (4), который, в свою очередь, обеспечивает легкость вращения одного фрагмента направляющей относительно оси другой. В пазах направляющих А и Б установлены держатели (5), фиксация которых по месту обеспечивается двумя винтами (6). На держателях (5) установлены щеки (7) для разрыва дугообразного образца (8). Щеки (7) являются сменными (могут иметь разный диаметр кривизны для испытаний дугообразных образцов различных диаметров) и фиксируются на держателе (5) посредством четырех винтов (6).Design test device of the arcuate sample consists of two fragments of guides (1 and 2), with longitudinal, connected monolithically with them, grips (A and B). Longitudinal horizontal grooves are made in grippers A and B. Fragments of the guide with grips A and B are interconnected by a screw (3), which secures (holds) the bearing (4), which, in turn, ensures the ease of rotation of one fragment of the guide relative to the axis of the other. Holders (5) are installed in the grooves of the guides A and B, which are fixed in place by two screws (6). The cheeks (7) are installed on the holders (5) for breaking the arcuate specimen (8). The cheeks (7) are interchangeable (they can have different curvature diameters for testing arcuate specimens of different diameters) and are fixed on the holder (5) by means of four screws (6).

Закрепление дугообразного образца (8) осуществляется посредством его прижатия к щеке (7) съемным (переустанавливаемым в зависимости от радиуса кривизны дугообразного образца (8)) прижимом (9). Усилие прижатия регулируется воздействием поджимной втулки (10), установленной на вилке (11), регулировка идет через положение регулировочной гайки (12), установленной на резьбовой части вилки (11). Закрепление и съем (демонтаж) вилки (11) со сменной щеки (7) (при переустановке щеки другого радиуса кривизны) производится посредством винта (13) и гайки (14), винт (13) свободно вращается в отверстии щеки (7). Прямоугольный паз, выполненный в поджимной втулке (10), позволяет поджимной втулке (10) заходить на поверхность щеки (7) и обеспечивать защиту от проворота самой поджимной втулки (10) вокруг оси вилки (11). Также захождение паза на поверхность щеки позволяет избежать люфта (изгиба, перемещения по поверхности щеки) прижатого дугообразного образца. Опорные поверхности щек (7) и дугообразных прижимов (9) имеют рифления, обеспечивающие улучшенную фиксацию дугообразного образца (8). Фиксатор (26) предотвращает проворот (смещение) вилки (11) относительно оси винта (13).The fixation of the arcuate specimen (8) is carried out by pressing it against the cheek (7) with a removable (resettable depending on the radius of curvature of the arcuate specimen (8)) clamp (9). The pressing force is regulated by the action of the clamping sleeve (10) installed on the fork (11), adjustment is made through the position of the adjusting nut (12) installed on the threaded part of the fork (11). Fastening and removal (dismantling) of the fork (11) from the removable cheek (7) (when reinstalling the cheek of a different radius of curvature) is carried out by means of a screw (13) and a nut (14), the screw (13) freely rotates in the hole of the cheek (7). A rectangular groove made in the clamping sleeve (10) allows the clamping sleeve (10) to come onto the surface of the cheek (7) and provide protection against rotation of the clamping sleeve (10) itself around the axis of the fork (11). Also, the overlap of the groove on the cheek surface avoids backlash (bending, movement over the cheek surface) of the pressed arcuate specimen. The supporting surfaces of the cheeks (7) and arcuate clamps (9) have corrugations that provide improved fixation of the arcuate specimen (8). The latch (26) prevents rotation (displacement) of the fork (11) relative to the axis of the screw (13).

Подача усилия разрыва происходит через зигзагообразные тяги (15), закрепленные на каретках (16). Фиксация положения каретки осуществляется винтом (17). Крепление тяги к каретке идет с помощью оси (18) и гайки (19). Между гайкой (19) и тягой (15) имеется зазор, обеспечивающий свободное вращение тяги вокруг оси (18). Тяга имеет резьбовой наконечник В, обеспечивающий закрепление в нагружающем устройстве (разрывной машине). The breaking force is supplied through zigzag rods (15) attached to the carriages (16). The position of the carriage is fixed with a screw (17). The rod is fastened to the carriage by means of an axis (18) and a nut (19). There is a gap between the nut (19) and the rod (15), which ensures free rotation of the rod around the axis (18). The rod has a threaded tip B, which secures it in a loading device (tensile testing machine).

Перемещение каретки (16) обеспечивает возможность точного позиционирования точки приложения усилия разрыва на средней оси дугообразного образца, перемещение же влево (смотри фиг.5) позволяет увеличить плечо приложения нагрузки и тем самым уменьшить усилие, подаваемое на тяги, что позволяет использовать маломощные нагружающие устройства. Moving the carriage (16) provides the ability to accurately position the point of application of the breaking force on the middle axis of the arcuate specimen, while moving to the left (see Fig. 5) allows to increase the load application arm and thereby reduce the force applied to the rods, which makes it possible to use low-power loading devices.

Для обеспечения смыкания пазов на щеках (7) и их плотного примыкания друг к другу используется ограничитель углового раскрытия (20). Ограничитель углового раскрытия жестко зафиксирован на фрагменте направляющей (2) захвата с помощью винтов (21), прижатие к ограничителю захвата (1) осуществляется с помощью фиксатора (22) и гайки (23). Неплотное прижатие шляпки фиксатора (22) и гайки (23) к поверхности ограничителя углового раскрытия позволяют фиксатору свободно скользить по пазу Г. Ограничитель поворота одновременно выполняет и функцию противовеса. To ensure the closing of the grooves on the cheeks (7) and their tight abutment to each other, an angular opening limiter (20) is used. The limiter of angular opening is rigidly fixed on a fragment of the grip guide (2) by means of screws (21), pressing against the grip limiter (1) is carried out using a lock (22) and a nut (23). Loose pressing of the head of the lock (22) and the nut (23) to the surface of the limiter for angular opening allow the lock to slide freely along the groove G. The limiter of rotation simultaneously performs the function of a counterweight.

Для уравновешивания конструкции с целью смещения центра тяжести нагружающего устройства, например разрывной машины (в случае необходимости) на ось тяг (18), что обеспечивает горизонтальное расположение конструкции (как показано на фиг.1 и фиг.5), предусмотрено применение противовесов (24), перемещающихся по резьбовым шпилькам (25), устанавливаемых в резьбовые отверстия на ограничителе поворота (20) и на шарнире (2). To balance the structure in order to shift the center of gravity of the loading device, for example, a tensile testing machine (if necessary) on the axis of the rods (18), which provides a horizontal arrangement of the structure (as shown in Fig. 1 and Fig. 5), the use of counterweights (24) is provided. sliding on threaded rods (25) installed in the threaded holes on the rotation stop (20) and on the hinge (2).

В зависимости от положения центра тяжести количество и положение противовесов (24) может регулироваться (могут устанавливаться либо с одной, либо с другой стороны, либо не применяться вовсе). Depending on the position of the center of gravity, the number and position of the counterweights (24) can be adjusted (they can be installed either on one or the other side, or not at all).

Принцип работы испытательного устройства дугообразного образца представлен ниже. The principle of operation of the arcuate test device is shown below.

Устанавливаются сменные щеки (7) нужного радиуса (RВН) и выставляются на расстоянии RВН от оси шарниров (ось болта (3)). Дугообразный образец (8) закрепляется на щеках (7) с помощью сменного дугообразного прижима (9) соответствующего радиуса (RНАР). Оси тяг (18) выставляются на среднее сечение образца (RСР), в случае «слабосильности» нагружающего устройства (разрывной машины), оси тяг передвигаются, чтобы увеличить плечо силы и выставляются на расстоянии от образца (RТЯГИ). Затем зигзагообразные тяги (15) зажимаются в нагружающем устройстве (разрывной машине) и происходит приложение нагрузки и последующий разрыв образца. Для придания конструкции горизонтального положения устанавливаются (при необходимости) противовесы (24), которые уменьшают момент инерции конструкции (т.к. сначала усилие разрывной машины тратится на приведение конструкции в горизонтальное положение).Replaceable cheeks (7) of the required radius (R BH ) are installed and set at a distance R BH from the axis of the hinges (the axis of the bolt (3)). The arcuate specimen (8) is fixed on the cheeks (7) using a replaceable arcuate clamp (9) of the corresponding radius (R HAP ). The thrust axes (18) are set to the middle section of the specimen (R CP ), in the case of "weakness" of the loading device (tensile machine), the thrust axes move to increase the arm of the force and are set at a distance from the specimen (R TRACTION ). Then the zigzag rods (15) are clamped in a loading device (tensile testing machine) and the load is applied and the specimen breaks. To give the structure a horizontal position, counterweights (24) are installed (if necessary), which reduce the moment of inertia of the structure (since at first the force of the tensile machine is spent on bringing the structure to a horizontal position).

Предлагаемое испытательное устройство дугообразного образца является простым в изготовлении, сборке и настройке, точность (за счет установки оси тяг строго посередине образца) и универсальность которого повысилась (за счет применения сменных щек и дугообразных прижимов), с улучшенной фиксацией и закреплением образца, с возможностью регулировки плеча прикладываемой нагрузки разрывной машины. The proposed test device of the arcuate specimen is simple to manufacture, assemble and configure, the accuracy (due to the installation of the axis of the rods strictly in the middle of the specimen) and the versatility of which has increased (due to the use of replaceable cheeks and arcuate clamps), with improved fixation and fastening of the specimen, with the possibility of adjustment shoulder of the applied load of the tensile testing machine.

Технический результат, обеспечиваемый использованием испытательного устройства дугообразного образца, выражается в следующем.The technical result provided by the use of an arcuate test device is expressed in the following.

1. В повышении точности измерения, т.к. ось тяг проходит строго по оси образца, нет необходимости вести пересчет (в отличие от других прототипов). 1. In increasing the measurement accuracy, since the axis of the rods runs strictly along the axis of the sample, there is no need to recount (unlike other prototypes).

2. В повышении универсальности за счет применения щек и прижимов любых диаметров. 2. In increasing the versatility due to the use of cheeks and clamps of any diameter.

3. В улучшении степени прижатия образца за счет применения дугообразного прижима (в патенте 2566393, который наиболее близок к нашей конструкции, площадь прижатия невелика). 3. In improving the degree of pressing the sample due to the use of an arcuate clamp (in patent 2566393, which is closest to our design, the pressing area is small).

4. Обеспечивается возможность использования в слабосильных разрывных машинах за счет увеличения плеча силы с помощью перемещения оси тяг. 4. The possibility of using in weak tensile machines is provided by increasing the arm of force by moving the axis of the rods.

Claims (1)

Испытательное устройство дугообразного образца, содержащее два фрагмента направляющей с подшипником, механизмы крепления дугообразного образца, захваты, соединенные с тягой нагружающего устройства, отличающееся тем, что дополнительно содержит поджимную втулку, установленную на вилке, регулировочную гайку, установленную на резьбовой части вилки, в захватах выполнены продольные горизонтальные пазы с установленными в них держателями, при этом на держателях установлены щеки для растяжения дугообразного образца, съемный прижим, в поджимной втулке выполнен прямоугольный паз, на опорных поверхностях щек и прижимов выполнены рифления, тяги имеют зигзагообразную форму и закреплены на каретках через ось и гайку с образованием между гайкой и тягой зазора, при этом на наконечнике тяги выполнена резьба, на захвате фрагмента направляющей дополнительно установлен ограничитель углового раскрытия, на ограничителе углового раскрытия установлены противовесы, выполненные с возможностью перемещения по резьбовым шпилькам, установленным в резьбовые отверстия. A test device of an arcuate specimen containing two fragments of a guide with a bearing, fastening mechanisms of an arcuate specimen, grips connected to the rod of a loading device, characterized in that it additionally contains a clamping sleeve mounted on the fork, an adjusting nut installed on the threaded part of the fork, the grips are made longitudinal horizontal grooves with holders installed in them, while cheeks are installed on the holders for stretching an arcuate sample, a removable clamp, a rectangular groove is made in the clamping sleeve, corrugations are made on the supporting surfaces of the cheeks and clamps, the rods have a zigzag shape and are fixed on the carriages through the axis and a nut with the formation of a gap between the nut and the rod, while a thread is made on the rod end, an angular opening stop is additionally installed on the grip of the guide fragment, counterweights are installed on the angular opening stop, made with the ability to move along the thread pins installed in the threaded holes.
RU2021107928A 2021-03-25 2021-03-25 Arcuate test device RU2758034C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021107928A RU2758034C1 (en) 2021-03-25 2021-03-25 Arcuate test device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021107928A RU2758034C1 (en) 2021-03-25 2021-03-25 Arcuate test device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2758034C1 true RU2758034C1 (en) 2021-10-25

Family

ID=78289746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021107928A RU2758034C1 (en) 2021-03-25 2021-03-25 Arcuate test device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2758034C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114166426A (en) * 2021-12-09 2022-03-11 浙江华昊建筑材料检测有限公司 Waterproof performance testing device for waterproof coiled material and using method thereof
RU221504U1 (en) * 2023-06-29 2023-11-09 Общество с ограниченной ответственностью "ОКАПОЛ" Device for measuring the adhesion value of polymers

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU382952A1 (en) * 1971-04-26 1973-05-25 DEVICE FOR TESTING CRYVOLINEAR SAMPLES UNDER STRETCHING
SU832406A1 (en) * 1979-07-09 1981-05-23 Предприятие П/Я А-3605 Device for tensile of annular specimens
SU939994A1 (en) * 1980-09-18 1982-06-30 Предприятие П/Я А-1944 Device for testing machine for determination of strength in extension of circular specimens
SU1089470A1 (en) * 1983-01-19 1984-04-30 Предприятие П/Я А-3611 Device for ring-shaped specimen extension-testing
SU1278665A1 (en) * 1985-09-30 1986-12-23 Институт Проблем Прочности Ан Усср Device for tensile tests of ring specimens
RU2402009C1 (en) * 2009-09-02 2010-10-20 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Device for determining elastic-ductile properties of material during monoaxial extension of arched specimens
CN203164059U (en) * 2013-04-08 2013-08-28 吴健 Small tool for coiled tubing tension test
CN103698212A (en) * 2013-12-24 2014-04-02 哈尔滨工业大学 Method for directly measuring circumferential normal anisotropy coefficient of pipe
RU2566393C1 (en) * 2014-09-01 2015-10-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Device for stretching test of bow-shaped samples from conducting material at increased temperature

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU382952A1 (en) * 1971-04-26 1973-05-25 DEVICE FOR TESTING CRYVOLINEAR SAMPLES UNDER STRETCHING
SU832406A1 (en) * 1979-07-09 1981-05-23 Предприятие П/Я А-3605 Device for tensile of annular specimens
SU939994A1 (en) * 1980-09-18 1982-06-30 Предприятие П/Я А-1944 Device for testing machine for determination of strength in extension of circular specimens
SU1089470A1 (en) * 1983-01-19 1984-04-30 Предприятие П/Я А-3611 Device for ring-shaped specimen extension-testing
SU1278665A1 (en) * 1985-09-30 1986-12-23 Институт Проблем Прочности Ан Усср Device for tensile tests of ring specimens
RU2402009C1 (en) * 2009-09-02 2010-10-20 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Device for determining elastic-ductile properties of material during monoaxial extension of arched specimens
CN203164059U (en) * 2013-04-08 2013-08-28 吴健 Small tool for coiled tubing tension test
CN103698212A (en) * 2013-12-24 2014-04-02 哈尔滨工业大学 Method for directly measuring circumferential normal anisotropy coefficient of pipe
RU2566393C1 (en) * 2014-09-01 2015-10-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Device for stretching test of bow-shaped samples from conducting material at increased temperature

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114166426A (en) * 2021-12-09 2022-03-11 浙江华昊建筑材料检测有限公司 Waterproof performance testing device for waterproof coiled material and using method thereof
CN114166426B (en) * 2021-12-09 2024-02-20 浙江华昊建筑材料检测有限公司 Waterproof performance testing device for waterproof coiled material and application method of waterproof performance testing device
RU221504U1 (en) * 2023-06-29 2023-11-09 Общество с ограниченной ответственностью "ОКАПОЛ" Device for measuring the adhesion value of polymers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4562743A (en) Cable elongation measurement apparatus
CN103487315B (en) A kind of material mechanical performance proving installation
CN109030248B (en) I-II composite type crack fatigue propagation rate test device and test method
US4535636A (en) Tensile testing apparatus
RU2758034C1 (en) Arcuate test device
KR101865095B1 (en) Tensile-Bending Repeat Tester
CN104390851A (en) Coaxiality-adjustable winding type tensile fixture
CN109490096A (en) A kind of crooked crack-resistant performance testing device and test method
CN209589715U (en) A kind of crooked crack-resistant performance testing device
KR100917265B1 (en) Apparatus for testing bi-axial load
JP5505210B2 (en) Axis adjuster for material testing machine
KR20030073990A (en) High cycle fatigue tester using separative specimen jig
CN105784470A (en) 180-degree bending test fixture
CN204228515U (en) A kind of adjustable right alignment wound form stretching clamp
JP2015021859A (en) Test jig for exerting bending and axial force
IT201800003851A1 (en) CLAMPING ELEMENT OF A SPECIMEN FOR A MACHINE FOR THE MECHANICAL CHARACTERIZATION OF A MATERIAL
KR101845392B1 (en) A Small Type of Device Capable of Measuring Strain for Practicing in Learning
RU2755510C1 (en) Stand for testing torsion bars
CN219284878U (en) Sample loading and magnetic field detection device
KR20160068527A (en) Device for adjusting grip gap in high speed tensile tester
JP3304551B2 (en) Fatigue test equipment for small test pieces
BR102019010575A2 (en) DEVICE AND CLAWS FOR TORSION TESTING ON WELDING POINTS
RU2304274C1 (en) Tensile-testing machine
KR910004105B1 (en) Pulling test cramping instrument toward cone direction
CN108931433A (en) A kind of aluminium alloy elongation percentage measuring device and method