Патент ссср 353174

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ 353I74

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от а вт. свидетельства М—

Заявлено 26.V.1970 (№ 1442040/28-12) с,присоединением заяэки М—

Приор итет—

Опубликовано 29.1Х.1972. Бюллетень К 29

Дата опубликования описания 16.Х1.1972.Ч. Кл. G 01n 3/18

Комитет ло аелзм меобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 620.1(088.8) Авторы изотбретелпя

А. И. Кобляков и А. И. Новиков

За BIBè Tåë ь

ПРИБОР ДЛЯ ИСПЫТАНИИ ТЕКСТИЛЬНЫХ И ПЛЕНОЧНЫХ

МАТЕРИАЛОВ НА ОДНОКРАТНОЕ

И МНОГОКРАТНОЕ НАГРУЖЕНИЕ ОБРАЗЦОВ

Устройство относится к области приборов для испытаний текстильных и пленочных материалов.

Известны приборы для испытаний текстильных и пленочных материалов на однократное и многократное нагружение образцов, содержащие узел заж има образца, механизм нагружения и его привод, а также регистрирующии прибор.

Однако известные устройства не позволяют проводить испытания по |режимам однократного. многократного и комбинированного растяжения на одном приборе.

С целью повышения точности оценки механическ их свойств материалов предлагаемый прибор снабжен механизмом управления, который выполнен в виде двуплечего рычага и подвижного упора, взаимодействующих с кулачком, и механизма сравнен ия, опирающегося на ролик двчплечего рычага, причеат механизм сравнения выполнен в виде рычага с грузом, укрепленного шарнирно с основание» корпуса прибора и через IIIBplHKQBblH механизм со втулкой узла зажима образца.

25 Прин циси действия описываемого устройства поясняется чертежом.

Узел зажима предлагаемого прибора состоит из стакана 1 конической формы, прижимной гайки 2, стягивающей кольца 3 и 4, зс между которыми помещается испытуемый образец 5.

Нижняя часть стакана с помощью гайки жестко соединяется с силовой втулкой б, являющейся неотъемлемой частью шарпкового замка. К верхнему и нижнему концам втулки крепятся кронштейны 7 и 8, в которых вмонтированы по три подшипника, служащие для направления штока 9 толкателей 10 при испытании.

Узел сравнения рабочей нагрузки с заданной предназначен для сравнения нагрузки, воспринимаемой образцом 5 в конце цикла нагружения образца толкателем 10 с нагрузкой, заранее заданной. Заданная нагрузка устанавливается перемещением груза 11 по штанге

12

Узел сравнения содержит конусное кольцо

18 с подпружиненными шариками 14, помещенными во втулку 15.

Втулка 15 шарнирно связана со стаканом

1б, который жестко связан со штангой 12, Стакан IG со штангой 12 образуют рычаг первого рода, шарнирно соединеш|ый с основанием прибора.

Перемещение груза по штанге вызывает различные величины нагрузок на втулку 15, а следовательно о> на шарик 14 (рычаг повисает на силовой втулке).

Сравнение нагрузки действующей с задан353174 ной осуществляется в тот момент, когда ша1?иковыи замок разомкнут и силовая втулка вместе с образцом повисает на толкателе 10.

Шариковый замок предназначен для силового размык31шя (нарушен!ие жестко1й! связи во время приложения загрузки) и замыкания между втулкой 6 узла зажима образца и копусными кольцами 17:и. 18, ?кестко связанными с основанием прибора по определенной программе. При работе прибора такое размыкание необходимо в конце цикла дагружсния образца, т. е. когда образец воспринимает максимальное усилие.

Шариковый замок состоит из двух конусных колец 17 и !8, жестко соединен ста15 кано!! 19 (стакан, IZ свою очередь, жестко крепится к основанию прибора), шариков 20 и 21, лвуx шестерен 22 и 28 с выступам!и 24 на торцах в сторону шариков. Размыкание осущестг,ляется за счет выдавливания выступами ша20 риков. Управление шестернями производится извне с помощью шестерен 25 и 26, входяп!пх в узел управления, который отключает шариковый замок в нужное при !испытаниях время

Он состоит из шестерен 25 и 26, винтовой валика-шестерни 27 .и шестерни 28. Кипематичсские элементы узла управления подобраны так, что при подходе к нижнему положению кулачка 29 выступы 24 на торцах шестерен 22 и 28 выжмут шарики 20 и 21 и расцепят втулку 6 с основанием.

Узел привода толкателя состоит из кулачка 29, выполненного заодно с кула псовой полу»гуфтой 80 на торце, подвижной зубчатой полумуфты 81, соединенной скользящей шпо11кои 82 с валом 88. На концах вала насажены пс?лумуфты 84 и 85, с помощью которых узль привода толкателя каждого блока соединя1отся между собой и образуют главный вал. 40

Узел изменения ас!пл1!тулы состоит из втул I

Ход штока!BIHH3 огра!ничивастся с помо;цыо упэра 89, служащего одновременно для установки положения толкателя 10 относительно 50 обэазца 5 перед началом:испытаний.

Усилие от кулачка к толкателю передается через рычаг 40.

Узел регистрации деформаций в процессе испытания предназначен для записи вели- 55 чп;Гы остаточных деформаций в процессе испытаний и состоит из лентопротяжки с приводом 41, самописца 42 !и привода самописца.

Привод лентопротяжки осуществляется оТ главного вала через зубчатую муфту 48, уп- 50 ра1зляемую от программного механизма (на схеме не показан) с помощью соленоида 44.

Привод самописца состоит из двуплечего рычага с роликами 45 и 46 и захватов 47 и

48. Захват 47 жестко скреплен с втулкой 6.

Запись осуществляется следующим образом.

В конце хола толгкатсля 10 вверх и!роисхолит размыкание шариковосо замка. В этот момент образец находится под воздействием усилия, установленного в узле сравнения, и усилия п редварительного натяжения Р, усг, .новленного с помощью груза 49.

При этом вес узла зажигма сбразца станавливается весом Q (противовес 50}, Перемещение втулки 6 за счет нарастания остиToчиой деформации образна 5 ф1!ксируется самоГ1еГсцем !13 Лвп?к1 !ЦсиГя оуlld?!

После окончания приложения к образцу пульсирующей нагрузки (во время отдыха) узел сравнения откл1о!3ется, !: образец находится под воздействием только предварительного натяжения P. Прп этом фиксируется изменение остатошой деформации образца, нагруженного усилием предварительного 113THжепия, с кото)?ым об1?азец уст31lавливается еред началом испытаний.

Задание времени нагрузки и ооеспечсние откгпочсния осуществляется с помощью программного механизма, кото1?ый выполнен ибазе малогабаритного будилы!пка !! реле времени

Отключение пульсирующей нагрузки осуществляется с перемещением валика 52 в осевом направлении с помощью солено;1ла 58.

С валиком жестко связаны захваты 54, расцепля1о1цие при срабатыван11и соленоида полумуфты 80 и 81.

Одновременно с помощью рычагов псремещается рейка 55, зацепленная с шестерпс:— гайкой 56. При повороте шестерни 56 происходит перемещен!ие гайки относительно êîïnyca механизма сравнения, и втулка 6 разъел»няется с механизмом сравнения.

Обеспесен«е синхронизации достигается з,! счет прел варите. !ь ной (Hcpc ë !Icll! IT3IIII II%III ) установки всех пяти кулачков в Ilge!zTI«IIloe положение.

Команда на отключение дается м:!кропереключателем 57, срабатывающим от кулачка в определеш!ом его (кулачка) положении.

Перед испытан!иями устанавливаются ра 3мер и форма образца, предварительное натяжение, постоянная заданная нагрузка, постоянная заданная амплитуда растяжения, время действия нагрузки и время отдыха после снятия нагрузки (при одноцикловом режиме испытаний) пли время действия пульсирующсй нагрузки и время отдыха после нее.

Режим однократного растяжения. С включением пульта автоматического управления включаются реле времени и электромотор, от него через клиноремеш!ую передачу и редуктор вращение передается главному валу, а через него лентопротяжке, кулачку 29 и шестерне 26.

Вращение главного вала при испытаниях по данному режиму необходимо лишь для

353174 передачи движения лентопротяжке, так как толкатель остается неподвижным и не имеет связи с кулачком. Образец с зажимом и механизмом сравнения повисает í", рабочем опгане.

В образце развиваются релаксационные процессы деформации, течение которых характеризуется изменением стрелы прогиба, ч1о фиксируется записью на бумаге, перемещаемой лентопротяжкой. К моменту окончания полупериода цикла («нагрузка») реле через микропереключатель 57 включает электромагнитную муфту.

Включение происходит в момент, когда кулачок 29 находится в крайнем нижнем положении, при этом шариковый замок разомкнут.

Необходимо также разомкнуть шариковый замок 14 механизмом сравнения. От соленоида 58 сдвигается валик 52, и захват 54 выводит из зацепления с главным валом кулачок 29. Одновремеш.о смещается зубчатая рейка 55 и поворачивает шестерню-гайку 56. Гайга, перемещаясь вниз, отодвигает шарики и резъединяет втулку 6 с механизмом сравнения. При этом происходигразгрузка образца, исчезает быстрообратимая (упругая) деформация.

Во втором периоде цикла («отдых») продолжается исчезновение деформации, а течение релаксационного процесса деформации фиксируется самописцем. По истечении заданного времени отдыха образца (после разгрузки от реле) выключаются электромотор и питание электромагнитной муфты.

Обрабатывая график изменений стрелы прогиба в процессе цикла «нагрузка — разгрузка — отдых», определяют составные части деформации.

Многоникловой режим растяжения при задаваемой постоянной величине усилия.

При многоцикловом режиме испытаний уcтанавливается заданная амплитуда перемещен ий толкателя. Это достигается изменением положения штока 9 в гайке 87. При испытаниях не включается первое реле, связанное с включением электромагнитной муфты, а если испытания проводятся до полного разрушения образца, то не включается и второе реле.

Управление всем процессом деформирования происходит от главного вала.

Закон напружения определяется профилем кулачка 29, от которого через двуплечий рычаг 40 толкателю с рабочим органом передается возвратно-поступательное движение.

Возвращение штока толкателя в исходное состояние происходит под действием собственного веса и пружины 38. Нижнему положению

55 кулачка эксцентрика соответствует верхнее положение рабочего органа. К этому моменту коробка зажима освобождается от жесткой связи с основанием корпуса и происходит сравнение действительного давления на образец с заданными.

При дальнейшем повороте эксцентрика толкатель опускается, а коробка зажима жестко соединяется с основанием корпуса; образец разгружается.

С появлением остаточной деформацшl штанга 12 механизма сравнения опускается.

К моменту выхода кулачка в верхнее положение толкатель и рычаг механизма сравнения возвращаются в исходное положение.

Подъем рычага осуществляется стаканом

16. Прирост деформации образца фиксируется самописцем. Циклическое растяжение продолжается до разрушения образца. Если испытания ведутся до заданного числа циклов растяжения, то прибор выключается из работы вторым реле.

После этого определяется величина циклического остаточного приращения стрелы прогиба, которая, как и показатель выносливости, является критерием качества материала.

Смешанный режущим испытания. Особенностью подготозптельной операции по сравнению с подготовкой к испытаниям по многоцикловому режиму является программироваI«Ie процесса во времени.

При испытаниях по смешанному режиму в качестве характеристик механических свойств используются: величина циклической остаточной стрелы прогиба и составные части этой деформации.

Предмет изобретения

Прибор для испытаний текстильных и пленочных материалов на однократное и многократное нагружепие образцов, содержащий узел зажима образца, механизм нагружения и его привод, и регистрирующее устройство, отличающийся тем, что, с целью повышениp. точности оценки механических свойств материалов, прибор снабжен механизмом управления, который выполнен в виде двуплечего рычага и подвижного упора, взаимодейегвующих с кулачком, п механизма сравнения, опирающегося на ролик двуплечего рычага, IIps<чем механизм сравнения вы полнен в вниде рычага с грузом, укрепленного шарнирно с основанием корпуса прибора и через шариковьш механизм со втулкой узла зажима образцаа.

Редактор В. Блохина

Составитель А. Григорьев

Техред Е. Евдонов

Корректоры Л. Чуркина и Е, Талалаева

Заказ 432/1760 Цзд ) Го 1326 Тираж 406 Подписное

LIHHHHH Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушскал наб., д. 4, 5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»