СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ НА ТРЕХТОЧЕЧНЫЙ ИЗГИБ И СЖАТИЕ

Заявляемая полезная модель относится к исследованию прочностных свойств твердых материалов путем приложения к ним механических усилий (сжимающих статических нагрузок), более конкретно, к исследованию и проверке прочностных свойств щепо-цементных, древесно-стружечных, деревянных плит и изделий из них. Стенд может использоваться для испытаний на сжатие жестяной, пластмассовой тары и других изделий.
Известен пресс электромеханический ПЭМ-20 (разработка ОАО «СКБИМ» Хб2.787.017, 2005 г.) /1/, предназначенный для испытаний на сжатие бетонных кубиков. В состав машины входит основание, колонны, верхняя неподвижная траверса и гайки. Две цилиндрические колонны жестко крепятся к основанию и к верхней траверсе с помощью гаек. Основание, колонны и траверса представляют собой силовую раму машины. В основание машины встроен привод машины, состоящий из электродвигателя, муфты и червячно-винтового редуктора. Скорость нагружения образца регулируется с помощью червячного редуктора и частотного преобразователя.
Недостатком электромеханической машины является то, что она позволяет проводить испытания небольших объектов только на сжатие.
Наиболее близким к предлагаемому являются прессы испытательные типа ПР-500 и ПР-1000 (разработка СКБИМ Хб2.767.220, 1975 г.) /2/, предназначенные для статических испытаний на сжатие и изгиб различных металлических и неметаллических конструкций. В этих машинах применяются червячно-винтовые редукторы (домкраты) только для подъема верхней траверсы с опорной плитой, а нагружение производится гидравлической парой (цилиндр и плунжер). Червяки, расположенные на
одном валу, через муфту приводятся во вращение электродвигателем. Крутящий момент червяка передается червячному колесу, в котором расположены винты с трапецеидальной резьбой. Винты с резьбой закреплены жестко в колоннах и верхней траверсе, и поэтому верхняя траверса имеет возможность поступательного перемещения «вверх» или «вниз» при вращении червячного колеса по винтам.
Недостатком прототипа является то, что винтовые редукторы выполняют вспомогательную функцию, а именно, подъем верхней траверсы, что является недостаточным.
Целью заявляемой полезной модели является простота конструкции и повышение надежности работы стенда.
Указанная цель достигается тем, что в стенд для испытаний на трехточечный изгиб и сжатие, содержащий основание, колонны, траверсу, электродвигатель, датчик силы, муфту, верхнюю и нижние опоры, направляющие и блок управления, введен винт с редуктором, выполняющий роль силового цилиндра, установленный на траверсе по центру стенда и перемещающийся по направляющим в вертикальном направлении, при этом винт с редуктором снабжен центрирующей втулкой, расположенной под траверсой с элементами фиксации положения винта от проворачивания.
Предлагаемая полезная модель представлена на рис.1 и 2.
В состав стенда входят основание 1, колонны 2, траверса 3, электродвигатель 4, муфта 5, винт 6 с редуктором, элементы фиксации 7, датчик силы 8, верхняя 9 и нижние 10 опоры, направляющие 11, конечные выключатели 12 и 13, блок управления 14, уголок 15, центрирующая втулка 16. Конструкции верхней 9 и нижних 10 опор аналогичны.
Работа стенда для испытаний на трехточечный изгиб и сжатие заключается в следующем.
Крутящий момент от электродвигателя 4 через муфту 5 передается валу червяка и связанного с ним червячного колеса, и затем винту 6 с редуктором. Винт 6 с редуктором с помощью элементов фиксации 7 перемещается по направляющим 11 вместе с датчиком силы 8 и верхней опорой 9. При касании испытываемой плиты происходит нагружение ее вплоть до разрушения. Показания нагрузки с датчика силы 8 индицируются на индикаторах блока управления 14 и фиксируется максимум нагрузки при разрушении плиты. В этот момент уголок верхней опоры 9 воздействует на нижний конечный выключатель 13. Конечный выключатель 13 срабатывает и подвижная часть стенда возвращается в исходное состояние, определяемое уголком 15 и верхним конечным выключателем 12. При срабатывании верхнего конечного выключателя 13 электродвигатель 4 отключается. Разрушенная плита убирается и на ее место устанавливается новая плита, и цикл испытаний повторяется. Так проводятся испытания на трехточечный изгиб.
При снятии верхней опоры 9 проводятся испытания различных объектов на сжатие.
Заявляемый стенд обладает простотой конструкции, т.к. не содержит вспомогательных элементов: насосной установки, золотников, фильтроэлементов и др., требующих для работы определенной чистоты применяемых рабочих жидкостей, а следовательно, является достаточно надежным.
Использованные источники:
1. Пресс электромеханический ПЭМ-20 (разработка ОАО «СКБИМ» Хб2.787.017, 2005 г.).
2. Прессы испытательные типа ПР-500 и ПР-1000 (разработка СКБИМ Хб2.767.220, 1975 г.).