SU76289A1

SU76289A1 - Machine for mechanical testing of metals

Info

Publication number: SU76289A1
Application number: SU10982A
Authority: SU
Inventors: И.М. Ройтман; Я.Б. Фридман
Original assignee: И.М. Ройтман; Я.Б. Фридман
Priority date: 1947-04-25
Filing date: 1947-04-25
Publication date: 1948-11-30

Description

Дл механических испытаний малых образцов металлов предлагаетс машина, обеспечивающа проведение испытаний образцов на сжатие , раст жение и кручение.For mechanical testing of small metal specimens, a machine is offered to test specimens for compression, tension, and torsion.

Механическа нагрузка на испытуемый образец создаетс ма тником со сменным грузом. Испытание на раст жение и сжатие производитс при помощи горизонтальной рамки, св занной посредством рычагов , образующих параллелограмм с ма тником, а испытание на кручение и на продольную деформацию при помощи приспособлени , соединенного с осью вращени ма тника. Отсчет величины нагрузок производитс на одной шкале дл всех видов испытаний.The mechanical load on the test specimen is created by a skirt with a replaceable load. The tensile and compression tests are performed using a horizontal frame, connected by means of levers forming a parallelogram with a tang, and a torsion and longitudinal deformation test using a tool connected to the axis of rotation of the tandem. The load values are calculated on the same scale for all types of tests.

Кинематическа схема предлагаемой машины изображена на чертеже .The kinematic scheme of the proposed machine is shown in the drawing.

Механические испытани металлов осуществл ютс следующим образом .Mechanical testing of metals is carried out as follows.

При приложении раст гивающего или сжимающего усилий вращением конической шестеренки / передвигают вместе с установочным винтом 3 жесткую рамку 4, выполненную как одно целое с кареткой 5. Последн через образец 7 и каретку 6 передает усилие системе рычагов 8, 9 и 10, образующих параллело34When tensile or compressive forces are applied by rotating the bevel gear / they move together with the set screw 3 a rigid frame 4, which is made in one piece with the carriage 5. Lastly, through the sample 7 and the carriage 6, it transmits the force to the levers 8

Грамм абвг, расположенный в плоскости качани ма тника. -Система рычагов S, 9 VI 10 под действием этого усили отклон етс в положение , показанное на схеме пунктиром .Abvg gram located in the swing plane of the tomb. - The system of levers S, 9 VI 10 under the action of this force is deflected to the position shown in the diagram by a dotted line.

Поворот рычага Ю на угол а в подшипниках вала 23 вызывает возникновение силы Р Q . tg а , где Q - вес сменного груза //. Сила Р, умноженна на передаточное число системы рычагов, дает усилие, действующее на образец 7 в направлении стрелок А. Передаточное число системы рычагов равно рассто нию L между осью вращени вала 23 в точке О и центром т жести груза 11, отнесенному к половине разницы между длинами плеч рычага 10 в пределах параллелограмма абвг. При этом рычаг 8 имеет равные плечи.The rotation of the lever Yu on the angle and in the bearings of the shaft 23 causes the occurrence of the force P Q. tg а, where Q is the weight of a replaceable load //. The force P multiplied by the gear ratio of the lever system gives the force acting on sample 7 in the direction of arrows A. The gear ratio of the lever system is equal to the distance L between the axis of rotation of shaft 23 at point O and the center of gravity of load 11, divided by half the difference between lever arm lengths of 10 within the parallelogram abvg. In this case, the lever 8 has equal shoulders.

Подобное устройство, называемое диференциальным рычагом, позвол ет осуществл ть большие передаточные числа без применени клиновых опор, собрать всю схему на шарикоподшипниках и существенно увеличить чувствительность машины .Such a device, called a differential lever, allows large gear ratios without the use of wedge bearings, assembles the entire circuit on ball bearings and significantly increases the sensitivity of the machine.

Шестерн 1 может вращатьс в разные стороны, чем обеспечивает приложение осевой нагрузки разного знака.Gear 1 can rotate in different directions, which ensures the application of axial loads of different signs.

531531

При приложении крут щего момента вращение той же шестерни / передаетс сцепл ющейс с ней шестерне 2, посаженной на вал 24, имеющий зажим дл закреплени одного конца образца 25, который другим концом закрепл етс в зажиме , смонтированном на валу 23, вращающемс вместе с рычагом 10.When a torque is applied, the rotation of the same gear / is transmitted by a gear 2 interlocking with it, seated on a shaft 24, having a clip for fixing one end of the sample 25, which is fixed to the other end in a clip mounted on the shaft 23 rotating with the lever 10 .

Под действием крут щего момента в направлении стрелки В, передаваемого через образец 25 валу 23, рычаг 10 отклон етс на угол а. При этом величина крут щего момента равна весу груза Q, умноженному на плечо Z,, или QL . sin а.Under the action of the torque in the direction of arrow B transmitted through the sample 25 to the shaft 23, the lever 10 is deflected by an angle a. The value of the torque is equal to the weight of the load Q, multiplied by the shoulder Z ,, or QL. sin a

Таким образом, вращением шестерни / можно осуществл ть нагружение образца как осевой силой, так и крут щим моментом в зависимости от того, помещен ли образец между каретками 5 и 6 или между зажимами валов 23 и 24.Thus, by rotating the gear /, the sample can be loaded with both axial force and torque, depending on whether the sample is placed between carriages 5 and 6 or between the clamps of shafts 23 and 24.

Отсчет величины нагрузок осуществл етс при помощи механизма диаграммной записи, вл ющегос общим дл всех видов испытаний.The load values are calculated using the chart recording mechanism, which is common to all types of tests.

Как показано выще, нагружение как осевой силой, так и крут щим моментом вызывает поворот рычага 10 в подщипниках вала 23, который , поворачива сь, поступательно перемещает каретку 6 в направлении стрелок А. В результате этого через упор 19 поворачиваетс зеркало 17 относительно неподвижной опоры 20j что вызывает перемещение луча от источника света 21 по экрану 22 в вертикальном направлении (координата--нагрузка). Величина такого перемещени точно соответствует величине угла поворота рычага 10 или определенным значени м величин прикладываемых нагрузок.As shown above, loading with both axial force and torque causes the lever 10 to rotate in the shaft pivots 23, which, when rotated, progressively moves carriage 6 in the direction of arrows A. As a result, through the stop 19 the mirror 17 rotates relative to the fixed support 20j which causes the beam to move from the light source 21 across the screen 22 in the vertical direction (the coordinate is the load). The magnitude of this movement corresponds exactly to the angle of rotation of the lever 10 or to certain values of the magnitudes of the applied loads.

При вращении шестерни /, св занной с шестерней 2, рамка 4 и каретка 5 перемещаютс на величину деформации образца (раст жени , сжати , угла закручивани и т. п.), сложенную с величиной перемещени каретки 6, и передают это перемещение через упор 18 зеркалу 17, которое, поворачива сь относительно неподвижной опоры 20, вызывает передвижение луча света по экрану 22 в горизонтальном на532When the gear wheel (associated with gear wheel 2) rotates, the frame 4 and carriage 5 move by the amount of deformation of the sample (tension, compression, twist angle, etc.), folded with the amount of movement of the carriage 6, and transmit this movement through the stop 18 the mirror 17, which, turning relative to the fixed support 20, causes the beam of light to move across the screen 22 in a horizontal direction

правлении (координата - деформаци ). Сумма обоих передвижений дает на экране 22 (фотопластинке / диаграмму в координатах «нагрузка-деформаци дл различных видов испытаний, в том числе и дл-л кручени .board (coordinate - deformation). The sum of both movements gives on screen 22 (a photographic plate / diagram in the coordinates of load-strain for various types of tests, including for torsion.

Указатель нагрузки, также общий дл всех видов испытаний, представл ет собой рамку со стеклом 13 с вертикальной чертой. Рамка передвигаетс вдоль неподвижной шкалы 14, благодар отклонению рычага 12, жестко св занного с рычагом 10.The load indicator, also common to all types of tests, is a frame with glass 13 with a vertical bar. The frame moves along a fixed scale 14, due to the deflection of the lever 12, which is rigidly connected to the lever 10.

Указательна рамка со стеклом 13 крепитс к рычагу 12 щарнирно двум способами. В одном случае рамка движетс вдоль шкалы 14 строго параллельно ей. При этом размер Н (рассто ние от шкалы 14 до оси вращени вала 23) при любом угле а сохран етс . В другом случае рамка подвешиваетс несколько над шкалой 14 и передвигаетс по дуге радиуса / (рассто ние от оси подвески рамки до оси вращени вала 23). При этом черта стекла 13 сохран ет вертикальное положение, перекрыва делени шкалы 14.A pointer frame with glass 13 is attached to the lever 12 in two ways. In one case, the frame moves along a scale of 14 strictly parallel to it. In this case, the size H (the distance from the scale 14 to the axis of rotation of the shaft 23) at any angle a is maintained. In another case, the frame is suspended slightly above the scale 14 and moves along an arc of radius / (the distance from the axis of the frame suspension to the axis of rotation of the shaft 23). At the same time, the glass bar 13 retains its vertical position, overlapping the division of the scale 14.

Указанное крепление рамки позвол ет отсчитывать нагрузку на общей равномерной шкале 14 дл обоих случаев нагружени .This frame mount allows the load to be counted on a common uniform scale of 14 for both load cases.

Предмет изобретени Subject invention

Машина дл механических испытаний металлов, в которой механическа нагрузка на образец создаетс ма тником со сменным грузом, отличающа с тем, что, с целью испытани образца как на сжатие и раст жение. Так и на кручение и отсчета величины нагрузок по одной и той же шкале 14, ма тник снабжен системой рычагов 8, 9 и 10, образующих параллелограмм абвг, расположенный в плоскости качани ма тника, одна из сторон которого св зана через испытываемый образец с горизонтальной рамкой 4, перемещаемой установочным винтом 3, а вал, вращающийс вместе с ма тником, снабжен приспособлением дл креплени конца образца при его испытании на кручение таким образом, чтобы в завийчмости от установки испытываемоЛ -,iLJiiiliJjiiiLl I hiukLaioiiuil A machine for mechanical testing of metals, in which a mechanical load on a sample is created by a tandem with a replaceable load, characterized in that, in order to test the sample both in compression and tension. Similarly, for torsion and reference values of loads on the same scale 14, the tambourine is equipped with a system of levers 8, 9 and 10, forming an abvg parallelogram, located in the plane of the swing of the tangent, one side of which is connected through a test sample with a horizontal frame 4, moved by the set screw 3, and the shaft rotating together with the tandem is equipped with a device for fastening the end of the specimen when it is tested for torsion so that depending on the installation of the test piece, iLJiiiliJjiiiLl I hiukLaioiiuil

з . h

0 го образца отклонение ма тника вызывало либо его продольную деформацию , либо скручивание.On the 0th sample, the deviation of the tambourine caused either its longitudinal deformation or twisting.