RU66535U1 - Установка для испытания образцов на растяжение - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к средствам для механических испытаний материалов на растяжение, в частности, бесконечной резиноармированной гусеницы в сборе с металлическими элементами и позволяет провести с большой точностью и достоверностью неразрушающий контроль этой гусеницы. Предлагаемая установка для испытания образцов на растяжение содержит основание, колонны, подвижную траверсу, с примыкающими к ней активными захватом, пассивные захваты силовой привод нагружения, датчики силы и деформации. Основание установки выполнено в виде ограниченного двумя стойками участка замкнутой резиноармированной гусеницы в сборе, включающего по меньшей мере два дискретно расположенных металлических закладных элемента с боковыми рабочими поверхностями зацепления, перпендикулярно расположенными относительно продольной оси испытываемой гусеницы, и снабженного уплотнительным устройством, центрально установленным между этими закладными элементами и выполненным в виде двух призматических сухарей с наклонными боковыми гранями, сопряженных между собой и жестко связанных посредством установленного перпендикулярно продольной оси гусеницы болтового соединения с планками, размещенными с возможностью примыкания к противолежащим торцам обоих закладных элементов и с возможностью создания расклинивающей закладные элементы силы, действующей вдоль продольной оси гусеницы в противоположных направлениях от болтового соединения, при этом обе стойки и уплотнительное устройство, размещенное между закладными элементами, ограниченными этими стойками, жестко связаны между собой в направлении продольной оси гусеницы с образованием монолитного узла, стянутого болтовыми соединениями во взаимно перпендикулярных направлениях, и силовой привод нагружения выполнен в виде двух силовых элементов, каждый из которых размещен на соответствующей колонне.

Полезная модель содержит 8 н.з.п. ф-лы, 2 илл.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к средствам для механических испытаний материалов на растяжение и может быть использовано для испытаний резиноармированной гусеницы на растяжение без разрушения ее. Уже известна установка для испытаний образцов на растяжение, включающая в себя нагружающее устройство, состоящее из основания, колонн, траверсы, силового привода нагружения (электрогидравлического или электромеханического), электротензометрического датчика силы, пассивного и активного захватов, датчика деформации, датчика перемещения активного захвата, блока измерения деформации, блока управления нагружением или перемещением активного захвата и ЭВМ с программным обеспечением автоматического расчета механических характеристик материала испытываемого образца по результатам измерения параметров испытания. При этом датчик измерения деформации выполнен в виде двух метрологически идентичных и механически и электрически независимых тензопреобразователей, соединенных с блоком измерения деформации, имеющим два выхода: в виде половины суммы сигналов двух преобразователей и разности этих сигналов, по которым ЭВМ вычисляет модуль упругости материала испытываемого образца, напряжение изгиба, напряжение от осевой нагрузки (силы) и суммарное напряжение с учетом поступающих сигналов от датчика силы и заданной площади поперечного сечения образца. Данное техническое решение обеспечивает повышение точности определения механических характеристик испытываемых образцов материалов на растяжение (патент РФ №2243535, G01N 3/08, G01N 13/08).

Известное техническое решение пригодно только для исследования малогабаритных образцов материалов и не позволяет провести на ней испытания бесконечной резиноармированной гусеницы в сборе без разрушения ее.

Задача предлагаемого технического решения состоит в возможности проведения неразрушающего бесконечную резиноармированную гусеницу испытания в сборе с металлическими закладными элементами и повышении достоверности испытания.

Для решения поставленной задачи с достижением заявленного технического результата в установке для испытания образцов на растяжение, содержащей основание, колонны, подвижную траверсу, с примыкающим к ней активным захватом, пассивный захват, силовой привод нагружения, датчики силы и деформации, согласно предлагаемой полезной модели, установка дополнительно снабжена двумя стойками, размещенными на обеих колоннах параллельно подвижной траверсе, вторым активным и вторым пассивным захватами, каждый из которых расположен соосно с соответствующей колонной и соединен с ней, а основание установки выполнено в виде ограниченного двумя стойками участка замкнутой бесконечной резиноармированной гусеницы в сборе, включающего по меньшей мере два дискретно расположенных металлических закладных элемента с боковыми рабочими поверхностями зацепления, перпендикулярно расположенными относительно продольной оси испытываемой гусеницы, и снабженного уплотнительным устройством, центрально установленным между этими закладными элементами и выполненным в виде двух призматических сухарей с наклонными боковыми гранями, сопряженных между собой и жестко связанных посредством установленного перпендикулярно продольной оси гусеницы болтового соединения с планками, размещенными с возможностью примыкания к противолежащим торцам обоих закладных элементов и с возможностью создания расклинивающей закладные элементы силы, действующей вдоль продольной оси гусеницы в противоположных направлениях от болтового соединения, при этом обе стойки и уплотнительное устройство, размещенное между закладными элементами, ограниченными этими стойками, жестко связаны между собой в

направлении продольной оси гусеницы с образованием монолитного узла, стянутого болтовыми соединениями во взаимно перпендикулярных направлениях, и силовой привод нагружения выполнен в виде двух силовых элементов, каждый из которых размещен на соответствующей колонне с возможностью создавать осевую силу растяжения резиноармированной гусеницы, одинаковую по величине для каждого из этих силовых элементов, а обе колонны симметрично расположены вдоль продольной оси гусеницы и каждая из них в зоне сопряжения с ближайшей к подвижной траверсе стойкой снабжена стопорным буртом.

Каждая колонна в зоне примыкания к активному захвату может быть снабжена участком резьбы и установленной на этой резьбе гайкой, выполненной с возможностью создавать осевую силу растяжения испытываемой гусеницы, ориентированную в направлении к активному захвату.

Боковые поверхности подвижной траверсы и других стоек в зоне контакта с боковыми поверхностями зацепления закладных элементов, могут быть выполнены со сферическими выемками и размещенными в последних сферическими шпонками, каждая из которых снабжена участком, противолежащим участку шпонки со сферической поверхностью и выполненной с поверхностью, позволяющей осуществить сопряжение с боковой рабочей поверхностью зацепления закладного элемента.

Боковые рабочие поверхности зацепления закладных элементов могут быть выполнены наклонными, при этом сферические шпонки могут быть выполнены с наклонной поверхностью, противолежащей сферической.

Боковые рабочие поверхности зацепления закладных элементов могут быть выполнены прямыми перпендикулярными продольной оси испытываемой гусеницы, при этом сферические шпонки могут быть выполнены с прямолинейным участком, противолежащим сферическому.

Угол наклона наружного призматического сухаря уплотнительного устройства, боковых рабочие поверхностей зацепления закладных элементов и участков наклонных поверхностей сферических шпонок, выполнен одинаковым по величине.

Подвижная траверса и стойки снабжены стопорными штырями, каждый из которых размещен параллельно продольной оси гусеницы и примыканием к сферической шпонке снизу.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется графически.

На фиг.1 показана предлагаемая установка для испытания на растяжение, смонтированная на бесконечной резиноармированной гусенице в сборе (продольный разрез вдоль гусеничной ленты).

На фиг.2 показан вид сверху на исследуемый участок гусеницы

Представленная на фиг.1 установка предназначена для испытания на растяжение бесконечной резиноармированной гусеницы в сборе.

Установка содержит основание, выполненное в виде участка этой резиноармированной гусеницы 1 включающего, например, два смежных металлических закладных элемента 2 и 3 с наклонными боковыми рабочими поверхностями 4 зацепления с цевкой (не показано). Основание ограничено двумя стойками 5 и 6, размещенными перпендикулярно продольной оси 7 гусеницы 1 на колоннах 8 и 9 и выполненными со сферическими выемками 10 и установленными в них сферическими шпонками 11, каждая из которых снабжена наклонной поверхностью 12, противолежащей сферической поверхности 13 шпонки. Основание предлагаемой установки снабжено также уплотнительным устройством, центрально установленным между боковыми наклонными поверхностями 4 закладных элементов 2 и 3 и выполненным в виде двух призматическим сухарей: наружного 14 и внутреннего 15 с наклонными боковыми гранями, сопряженных между собой. Сухари 14 и 15 жестко связаны между собой посредством болтового соединения 16 и планок 17 и 18, размещенных с примыканием к торцам 19 и

20 обоих смежных закладных элементов 2 и 3 гусеницы 1, причем наклонная поверхность наружной грани 21 сухаря 14 расположена с примыканием к наклонной поверхности 12 сферических шпонок 11, установленных внутри стоек 5 и 6. Величина угла наклона грани наружного призматического сухаря 14 уплотнительного устройства, боковых наклонных поверхностей 4 закладных элементов 2 и 3 гусеницы 1 и участков наклонных поверхностей 12 сферических шпонок 11 обеих стоек 5 и 6 выполнена одинаковой. Обе стойки 5 и 6 и уплотнительное устройство, размещенное между закладными элементами 2 и 3, жестко связаны между собой во взаимно перпендикулярных направлениях с образованием монолитного узла.

Предлагаемая установка содержит две колонны симметрично расположенные относительно продольной оси 7 гусеницы 1. Каждая колонна снабжена активным захватом 22 и 23 и примыкающим к ним силовым элементом 24 и 25 соответственно, и выполненным с возможностью создавать осевую растягивающую силу в направлении от основания.

В предлагаемой установке в качестве такого силового элемента используют гайку, установленную на резьбе 26, выполненной в торцевой зоне каждой колонны 8 и 9 Посредством силовых элементов 24 и 25, например в виде гаек, осуществляют растяжение испытываемого образца, т.е. бесконечной резиноармированной гусеницы 1 в полной комплектации.

Торец каждой колонны, противоположный активному захвату, снабжен резьбой 27 и стопорной гайкой 28, являясь фактически пассивным захватом. Кроме того каждая колонна снабжена стопорным буртом 29. Исследуемый участок деформации материала гусеницы 1 ограничивают расстоянием «С» от стойки 5 до примыкающей к обоим активным захватам 22 и 23 поверхности подвижной травесы 30, размещенной параллельно стойкам 5 и 6, снабженной сферической выемкой 10 и установленной в ней сферической шпонке 11 с участком наклонной поверхности, примыкающей к наклонной поверхности закладных элементов.

Внутри исследуемого участка «С» размещен один металлический закладной элемент 31 гусеницы 1, не имеющий сферических шпонок, примыкающих к боковым наклонным поверхностям этого закладного элемента. С обеих сторон гусеницы устанавливают датчики 32 деформации и силы нагрузки.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. Сначала осуществляют монтаж установки на бесконечной резиноармированной гусенице 1, взятой в полной комплектации. Прежде всего устанавливают планку 19, опирают на нее закладные элементы 2 и 3, между которыми устанавливают наружный призматический сухарь 14 прижимают его к указанным закладным элементам внутренним призматическим сухарем 15, притягивают его болтовым соединением 16 с гайкой. Замыкают соединение уплотнительного устройства планкой 18 и гайкой. Ограничивают основание предлагаемого устройства посредством двух стоек 5 и 6, размещенных на колоннах 24 и 25, и стягивают стойки посредством колонн 8 и 9, стопорных буртов 29 и гаек. Силовые элементы 24 и 25, размещенные на колоннах, установлены с возможностью перемещения по резьбе 26, выполненной на каждой колонне, и позволяют передавать расчетные усилия на траверсу 30, выполненную подвижно. Усилия на траверсу 30 передают посредством сферической шпонки, установленной на ней. Нагрузку на траворсу задают динамометрическим ключом.

В процессе проведения испытания на исследуемом участке «С» резиноармированной гусеницы между подвижной траверсой и ближайшей к ней стойкой основания происходит деформация вдоль продольной оси гусеницы при условии равенства расстояний между указанной подвижной траверсой и стойкой, как выше продольной оси гусеницы, так и ниже. В процессе проведения испытания осуществляют нагружение подвижной траверсы с заданным - интервалом или непрерывно при условии равного расстояния между подвижной траверсой и стойкой основания сверху и снизу от продольной оси гусеницы. Замеры усилия и деформаций производят тензодатчиками или другими видами датчиков. Данные могут выводиться на

экран компьютера или записывающее устройство. Размещение датчиков для замера деформаций в испытываемой гусенице показано на фи.2.

Предлагаемая установка успешно прошла испытания и готовится к использованию.

Предлагаемая полезная модель является новой и промышленно применимой. Она позволяет провести достоверные испытания без разрушения бесконечной резиноармированной гусеницы.

Claims (9)

1. Установка для испытания образцов на растяжение, содержащая основание, колонны, подвижную траверсу, с примыкающим к ней активным захватом, пассивный захват, силовой привод нагружения, датчики силы и деформации, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена двумя стойками, размещенными на обеих колоннах параллельно подвижной траверсе, вторым активным и вторым пассивным захватами, каждый из которых расположен соосно с соответствующей колонной и соединен с ней, а основание установки выполнено в виде ограниченного двумя стойками участка замкнутой резиноармированной гусеницы в сборе, включающего по меньшей мере два дискретно расположенных металлических закладных элемента с боковыми рабочими поверхностями зацепления, перпендикулярно расположенными относительно продольной оси испытываемой гусеницы, и снабженного уплотнительным устройством, центрально установленным между этими закладными элементами и выполненным в виде двух призматических сухарей с наклонными боковыми гранями, сопряженных между собой и жестко связанных посредством установленного перпендикулярно продольной оси гусеницы болтового соединения с планками, размещенными с возможностью примыкания к противолежащим торцам обоих закладных элементов и с возможностью создания расклинивающей закладные элементы силы, действующей вдоль продольной оси гусеницы в противоположных направлениях от болтового соединения, при этом обе стойки и уплотнительное устройство, размещенное между закладными элементами, ограниченными этими стойками, жестко связаны между собой в направлении продольной оси гусеницы с образованием монолитного узла, стянутого болтовыми соединениями во взаимно перпендикулярных направлениях, и силовой привод нагружения выполнен в виде двух силовых элементов, каждый из которых размещен на соответствующей колонне с возможностью создавать осевую силу растяжения резиноармированной гусеницы, одинаковую по величине для каждого из этих силовых элементов, а обе колонны симметрично расположены вдоль продольной оси гусеницы и каждая из них в зоне сопряжения с ближайшей к подвижной траверсе стойкой снабжена стопорным буртом.

2. Установка для испытания образцов на растяжение по п.1, отличающаяся тем, что каждая колонна в зоне примыкания к активному захвату снабжена участком резьбы и установленной на этой резьбе гайкой, выполненной с возможностью создавать осевую силу растяжения испытываемой гусеницы, ориентированную в направлении к активному захвату.

3. Установка для испытания образцов на растяжение по п.1, отличающаяся тем, что боковые поверхности подвижной траверсы и других стоек в зоне контакта с боковыми поверхностями зацепления закладных элементов выполнены со сферическими выемками и размещенными в последних сферическими шпонками, каждая из которых снабжена участком, противолежащим участку шпонки со сферической поверхностью и выполненной с поверхностью, позволяющей осуществить сопряжение с боковой рабочей поверхностью зацепления закладного элемента.

4. Установка для испытания образцов на растяжение по п.1, отличающаяся тем, что боковые рабочие поверхностями зацепления закладных элементов выполнены наклонными.

5. Установка для испытания образцов на растяжение по п.4, отличающаяся тем, что сферические шпонки выполнены с наклонной поверхностью, противолежащей сферической.

6. Установка для испытания образцов на растяжение по п.1, отличающаяся тем, что боковые рабочие поверхности зацепления закладных элементов выполнены прямыми перпендикулярными продольной оси испытываемой гусеницы.

7. Установка для испытания образцов на растяжение по п.6, отличающаяся тем, что сферические шпонки выполнены с прямолинейным участком, противолежащим сферическому.

8. Установка для испытания образцов на растяжение по п.1, отличающаяся тем, что угол наклона наружного призматического сухаря уплотнительного устройства, боковых рабочие поверхностей зацепления закладных элементов и участков наклонных поверхностей сферических шпонок выполнен одинаковым по величине.

9. Установка для испытания образцов на растяжение по п.1, отличающаяся тем, что подвижная траверса и стойки снабжены стопорными штырями, каждый из которых размещен параллельно продольной оси гусеницы с примыканием к сферической шпонке снизу.