Устройство для испытания образцов на изгиб

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА ИЗГИБ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Федосенко Иван Гавриилович Дорожко Александр Валентинович Тычино Николай Александрович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) Устройство для испытания образцов на изгиб, включающее опорный узел, пуансон и датчик перемещения, отличающееся тем, что опорный узел выполнен в виде разъемной рамы с возможностью изменения пролета и сменными цилиндрическими роликами опор и пуансона, при этом контактная поверхность штока датчика перемещения выполнена плоской, а пуансона - сферической с радиусом, равным расстоянию от продольной оси образца до точки контакта. 68792010.12.30 Полезная модель относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания образцов на изгиб. Известно устройство для испытания обшивки кровли на изгиб под воздействием силы,создаваемой винтовым штоком. Устройство имеет рамную конструкцию и индикатор для фиксации линейных перемещений под действием нагрузки 1. Особенностью устройства является то, что его подвижный узел расположен внутри неподвижного и имеет прямое соединение с ним. Недостатком этого решения является необходимость жесткого закрепления рамки прибора на образце, пролет которой нельзя изменить. Известно техническое решение 2, в котором устройство для испытания на изгиб включает подвижный узел с опорами, выполненный в форме Л-образной рамы, и неподвижный узел с проушинами в форме треугольника. Приложение нагрузки осуществляется по трехточечной схеме. В качестве опор выступают цилиндрические ролики, которые имеют возможность свободного вращения за счет подшипников, установленных на осях. Особенностью приспособления является неподвижность нижнего узла, имеющего сосредоточенный груз. Недостатком этого технического решения является невозможность изменить радиус опор и расстояние между ними. Наиболее близким по сущности является техническое решение 3, в котором рассматривается устройство, позволяющее изгибать образцы по четырехточечной схеме. Устройство имеет верхнее расположение неподвижного узла, в то время как подвижный узел расположен снизу и не имеет прямого соединения с неподвижным. Недостатком этого решения является невозможность изменения радиуса опор и грузов, а также расстояния между ними. Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей устройства для испытания образцов на изгиб путем снабжения его конструкции модулем измерения прогиба, возможностью смены опор различных диаметров и изменения расстояния между ними. Поставленная задача решается следующим образом. Устройство для испытания образцов на изгиб включает опорный узел, пуансон и датчик перемещения, опорный узел выполнен в виде разъемной рамы с возможностью изменения пролета и сменными цилиндрическими роликами опор и пуансона, при этом контактная поверхность штока датчика перемещения выполнена плоской, а пуансона - сферической с радиусом, равным расстоянию от продольной оси образца до точки контакта. На фигуре изображен чертеж общего вида заявленного устройства. Устройство содержит опорный узел и пуансон, при этом пуансон включает опорную вилку 1, в которой закреплен нагружающий ролик 2 и переходник 3 для захвата испытательной машины (не показана), а опорный узел выполнен в виде разъемной рамы, состоящей из направляющих планок 4 и 5 с симметричными отверстиями, в которых закреплены подвесы 6 при помощи гаек 7. Опорные вилки 8 навинчены на подвесы 6. Нагружающий 2 и опорные цилиндрические ролики 9 закреплены при помощи болтов 10 в опорных вилках 1 и 8, что не дает им возможности вращаться. Ролики являются сменными и имеют требуемые диаметры. Верхняя планка 4 через переходник 3 соединена с силоизмерительным захватом испытательной машины (не показана), в нее ввинчены подвесы 6 с контргайками 7. Нижняя планка 5 предназначена для повышения жесткости рамы, а также для крепления датчика перемещения 12 при помощи винта 11. В ней имеются отверстия для крепления подвесов 6 винтами 13. Отверстия в нижней 4 и верхней 5 планках являются симметричными относительно центра планки и обеспечивают установку опор 9 на расстоянии 240, 180, 120 или 80 мм друг от друга. Для определения прогиба образца измеряют перемещение пуансона. Датчик перемещения 12 имеет шток 15, представляющий собой винт с плоской полированной поверхностью головки, входящей в сопряжение со сферической полированной поверхностью 2 68792010.12.30 головки винта 16. В свою очередь, положение винта 16 в нагружающем ролике 2 регулируется при его заворачивании. Устройство работает следующим образом. Образец 14 устанавливают между нагружающим 2 и опорными 9 роликами симметрично относительно центра. При включении испытательной машины происходит перемещение пуансона в направлении от опорного узла. При этом происходит нагружение образца 14 силойпо схеме трехточечного изгиба. Вместе с перемещением пуансона происходит перемещение нагружающего ролика 2 и жестко связанного с ним винта 16, на который опирается шток датчика перемещения 15. Если в процессе нагружения усилия на опорах 9 неравные, например вследствие неодинакового смятия материала образца в местах контакта с роликом, то возникает горизонтальное смещение подвижного нагружающего узла относительно неподвижного, что приводит к погрешности измерения. Для его компенсации предусмотрено сопряжение штока датчика перемещения 15 и винта со сферической головкой 16, которое благодаря радиусу закругления сферы имеет точку контакта, равноудаленную от центра нагружающего ролика 2 при любом возможном смещении этой точки. Устройство позволяет расширить функциональные возможности испытательной техники, предназначенной для испытания образцов на изгиб, что достигается путем снабжения конструкции устройства модулем измерения перемещения груза, заменяемыми опорами различных диаметров и возможностью изменения расстояния между ними. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3