УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ

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.