RU176860U1 - Torsion Tester - Google Patents
Torsion Tester Download PDFInfo
- Publication number
- RU176860U1 RU176860U1 RU2017121049U RU2017121049U RU176860U1 RU 176860 U1 RU176860 U1 RU 176860U1 RU 2017121049 U RU2017121049 U RU 2017121049U RU 2017121049 U RU2017121049 U RU 2017121049U RU 176860 U1 RU176860 U1 RU 176860U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- angle sensor
- spindle
- installation
- grip
- sample
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/22—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady torsional forces
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована при исследовании прочностных свойств материалов и конструкций при статическом приложении крутящего момента. Установка содержит токарно-винторезный станок, шпиндель которого снабжен активным захватом образца и соединен с датчиком угла поворота шпинделя. Установка дополнительно содержит второй захват, вал которого установлен в отверстие пиноли задней бабки станка. Второй захват снабжен рычагом с уравновешивающим противовесом, который свободным концом опирается на электронный динамометр, размещенный на станине станка на расстоянии от оси вращения. Установка содержит датчик угла закручивания образца, установленный на его рабочей части, причем датчик угла закручивания, датчик угла поворота шпинделя и электронный динамометр выполнены с возможностью соединения с измерительно-регистрирующей системой. Технический результат: расширение области применения установки для испытания на кручения, повышение достоверности получаемых результатов, а также обеспечение возможности регулирования скорости нагружения в широких пределах. 1 ил.The utility model relates to testing equipment and can be used to study the strength properties of materials and structures with a static application of torque. The installation includes a screw-cutting lathe, the spindle of which is equipped with an active sample capture and connected to a spindle angle sensor. The installation further comprises a second grip, the shaft of which is installed in the pinhole hole of the tailstock of the machine. The second grip is equipped with a lever with a counterbalancing counterweight, which rests with its free end on an electronic dynamometer placed on the machine bed at a distance from the axis of rotation. The apparatus comprises a sample twist angle sensor mounted on its working part, and a twist angle sensor, a spindle angle sensor and an electronic dynamometer are configured to be connected to a measuring and recording system. Effect: expanding the scope of the installation for torsion testing, increasing the reliability of the results, as well as providing the ability to control the loading speed over a wide range. 1 ill.
Description
Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована при исследовании прочностных свойств материалов и конструкций при статическом приложении крутящего момента.The utility model relates to testing equipment and can be used to study the strength properties of materials and structures with a static application of torque.
Известна установка для испытаний на скручивание, состоящая из активного захвата, связанного с регулируемым приводом вращения и пассивного захвата, соосно расположенного с активным захватом, дополнительно снабжена стаканом, в верхней части которого расположен активный захват, с возможностью вращения вокруг оси, а в нижней части пассивный захват, при этом стакан снабжен системой продувки и жестко соединен с валом, снабженным системой охлаждения, а привод активного захвата снабжен тормозными колодками. Изменение крутящего момента на валу фиксируется тензодатчиками, наклеенными на вал.A known installation for testing torsion, consisting of an active grip associated with an adjustable rotation drive and a passive grip coaxially located with an active grip, is additionally equipped with a glass, in the upper part of which there is an active grip, rotatable around the axis, and in the lower part passive capture, while the glass is equipped with a purge system and is rigidly connected to a shaft equipped with a cooling system, and the drive of the active capture is equipped with brake pads. The change in torque on the shaft is fixed by strain gauges glued to the shaft.
(RU 130708, G01N 3/22, опубликовано 27.03.2013)(RU 130708,
Недостатком известной установки является его малая универсальность, устройство не обеспечивает проведение стандартных испытаний на кручение, испытание образцов различной длины, испытание деталей машин и конструкций, что ограничивает область его применения.A disadvantage of the known installation is its small versatility, the device does not provide standard torsion tests, testing samples of various lengths, testing machine parts and structures, which limits its scope.
Известно устройство для испытаний образцов на кручение, содержащее станину, захваты для крепления образца, привод закручивания, связанный с одним из захватов, связанную с другим захватом каретку, установленную с возможность перемещения вдоль оси захватов и средства измерения углов поворота, причем связь каретки с захватом выполнена в виде подшипника, а средство измерения угла поворота захвата, связанного с кареткой, выполнено в виде двух силоизмерительных балок с тензодатчиками, установленными перпендикулярно оси захватов по разные стороны от нее и двух штырей, закрепленных на каретке параллельно оси захватов, взаимодействующими при закручивании образца с соответствующими балками.A device for testing torsion samples containing a bed, grips for attaching a sample, a twisting drive associated with one of the grippers associated with another gripper carriage mounted to move along the axis of the grippers and means of measuring rotation angles, and the connection of the carriage with the gripper is made in the form of a bearing, and the means of measuring the angle of rotation of the gripper associated with the carriage is made in the form of two load-bearing beams with load cells installed perpendicular to the axis of the grips in different st Orons from it and two pins mounted on the carriage parallel to the axis of the grippers, interacting when twisting the sample with the corresponding beams.
(SU 951106, G01N 3/22, опубликовано 15.08.1982).(SU 951106,
Недостатком этого известного устройства является его малая универсальность, поскольку силоизмеритель такого типа рассчитан на испытание образцов определенного (расчетного) размера поперечного сечения. Кроме того, использование силоизмерителя в виде двух упругих тензометрических балок усложняет его конструкцию и настройку и снижает точность измерения крутящего момента. Недостатком устройства является также отсутствие системы регистрации и обработки получаемой при испытании информации с использованием ЭВМ.The disadvantage of this known device is its small versatility, since a load meter of this type is designed to test samples of a certain (calculated) cross-sectional size. In addition, the use of a load meter in the form of two elastic tensometric beams complicates its design and adjustment and reduces the accuracy of torque measurement. The disadvantage of this device is the lack of a system for recording and processing information obtained during testing of information using a computer.
Наиболее близким является устройство для измерения деформации кручения, включающее два элемента механической передачи, закрепленные на образце и установленные на некотором расстоянии друг от друга, которые связаны с датчиками угла поворота; при этом датчики угла повороты выполнены с возможностью подключения их выходов к блоку измерения перемещений, выход которого подключен к адаптеру ввода-вывода, сопряженного с одноплатным компьютером, выход которого подключен к модулю человеко-машинного интерфейса, обеспечивающего возможность взаимодействия оператора с устройством; причем устройство содержит также блок питания, выходы которого подключены к входам блока измерения перемещений, адаптера ввода-вывода и одноплатного компьютера.The closest is a device for measuring torsion strain, comprising two elements of a mechanical transmission, mounted on the sample and installed at a certain distance from each other, which are connected with angle sensors; while the rotation angle sensors are configured to connect their outputs to a displacement measuring unit, the output of which is connected to an input-output adapter coupled to a single-board computer, the output of which is connected to a human-machine interface module that allows the operator to interact with the device; moreover, the device also contains a power supply, the outputs of which are connected to the inputs of the displacement measuring unit, the input-output adapter and a single-board computer.
(RU 162954, G01N 3/22, опубликовано 10.06.2016)(RU 162954, G01N 3/22, published 06/10/2016)
При испытании на скручивание образца в виде трубы известное устройство реализовано с использованием токарно-винторезного станка, в трехкулачковый патрон которого установлен образец, два элемента механической передачи (шестерни) закреплены на образце на расстоянии 500 мм друг от друга, причем шестерни находятся в зацеплении с зубчатыми колесами, на валах которых установлены датчики угла поворота, а на свободном конце образца закреплен тормоз в виде стержня квадратного сечения, упирающийся в станину токарно-винторезного станка. При вращении образца происходит регистрация датчиками углов поворота образца в двух сечениях, которые преобразуются и фиксируются измерительно-регистрирующей системой, включающей блок измерения перемещений, адаптер ввода-вывода и персональную электронно-вычислительную машину (ПЭВМ).When testing the twisting of a sample in the form of a pipe, the known device was implemented using a screw-cutting machine, in the three-jaw chuck of which a sample is installed, two mechanical transmission elements (gears) are mounted on the sample at a distance of 500 mm from each other, and the gears are meshed with gear wheels, on the shafts of which rotation angle sensors are installed, and a brake in the form of a square rod fixed against the bed of a screw-cutting machine is fixed on the free end of the sample. During rotation of the sample, the angles of rotation of the sample are recorded in two sections, which are converted and fixed by a measuring and recording system, including a displacement measuring unit, an input-output adapter, and a personal computer (PC).
Недостатками данного известного устройства являются сложность применения его для испытания образцов, содержащих рабочую часть и развитые захватные головки, трудоемкость в установке и настройке, а также недостаточная точность механического способа передачи движения от деформируемой детали к датчикам угла поворота. Кроме того, использование данного устройства не предусматривает измерение крутящего момента и получения зависимости угла закручивания от величины крутящего момента, что значительно сужает область его применения.The disadvantages of this known device are the complexity of its use for testing samples containing a working part and developed gripping heads, the complexity of installation and configuration, as well as the insufficient accuracy of the mechanical method of transmitting movement from a deformable part to rotation angle sensors. In addition, the use of this device does not provide for the measurement of torque and obtaining the dependence of the twist angle on the magnitude of the torque, which significantly narrows the scope of its application.
Задачей полезной модели и ее техническим результатом является расширение области применения установки для испытания на кручения, повышение достоверности получаемых результатов, а также обеспечение возможности регулирования скорости нагружения в широких пределах.The objective of the utility model and its technical result is to expand the scope of the installation for torsion testing, increase the reliability of the results, as well as providing the ability to control the loading speed over a wide range.
Технический результат достигают тем, что установка для испытаний на кручение включает токарно-винторезный станок, шпиндель которого снабжен активным захватом образца и соединен с датчиком угла поворота шпинделя, при этом установка дополнительно содержит второй захват, вал которого установлен в отверстие пиноли задней бабки станка, причем второй захват снабжен рычагом с уравновешивающим противовесом, который свободным концом опирается на электронный динамометр, размещенный на станине станка на расстоянии от оси вращения, причем установка содержит датчик угла закручивания рабочей части образца, причем датчик угла закручивания, датчик угла поворота шпинделя и электронный динамометр выполнены с возможностью соединения с измерительно-регистрирующей системой, а двигатель токарно-винторезного станка снабжен частотным регулятором вращения.The technical result is achieved by the fact that the torsion testing installation includes a screw-cutting lathe, the spindle of which is equipped with an active grip of the sample and connected to the spindle angle sensor, the installation further comprising a second grip, the shaft of which is installed in the pinhole of the tailstock of the machine, the second grip is equipped with a lever with a balancing counterweight, which rests with its free end on an electronic dynamometer placed on the machine bed at a distance from the axis of rotation, The lug contains a twist angle sensor for the working part of the sample, and the twist angle sensor, spindle angle sensor and electronic dynamometer are made with the possibility of connection with a measuring and recording system, and the screw-cutting machine engine is equipped with a frequency rotation controller.
Технический результат также достигают тем, что захваты выполнены в виде трехкулачкового патрона.The technical result is also achieved by the fact that the grips are made in the form of a three-jaw cartridge.
Реализация установки по полезной модели своего назначения может быть проиллюстрирована примером с использованием фигуры, где:The implementation of the installation according to the utility model of its purpose can be illustrated by an example using a figure, where:
1 - образец, подвергаемый кручению;1 - sample subjected to torsion;
2 - активный захват - трехкулачковый патрон;2 - active capture - three-jaw cartridge;
3 - второй захват - трехкулачковый патрон;3 - second capture - three-jaw cartridge;
4 - двигатель токарно-винторезного станка;4 - engine of a screw-cutting lathe;
5 - пиноль задней бабки;5 - quill of the tailstock;
6 - рычаг;6 - lever;
7 - электронный динамометр;7 - electronic dynamometer;
8 - датчик угла поворота шпинделя;8 - spindle angle sensor;
9 - измерительно-регистрирующая система;9 - measuring and recording system;
10 - частотный регулятор вращения двигателя;10 - frequency regulator of rotation of the engine;
11 - персональная электронно-вычислительная машина;11 - personal electronic computer;
12 - шпиндель токарно-винторезного станка.12 - spindle of a screw-cutting lathe.
13 - противовес13 - counterweight
14 - датчик угла закручивания14 - twist angle sensor
Подготовку установки по полезной модели к работе осуществляют следующим образом.Preparation of the installation according to the utility model for operation is as follows.
В активный захват 2, размещенный на шпинделе 12 токарно-винторезного станка, и второй захват 3, вал которого размещен в отверстии пиноли 5 задней бабки станка, устанавливают образец 1, подвергаемый кручению. В качестве захватов, могут использоваться трехкулачковые, а также четырехкулачковые патроны токарно-винторезного станка. На рабочей части образца 1, подвергаемого кручению, размещают датчик угла закручивания 14 рабочей части образца, выполненный с возможностью соединения с измерительно-регистрирующей системой 9. Второй захват 3 снабжен рычагом 6, который свободным концом опирается на электронный динамометр 7, размещенный на станине станка и выполненный с возможностью соединения с измерительно-регистрирующей системой 9. Для повышение точности и достоверности результатов измерений рычаг 6 снабжен уравновешивающим противовесом 13. При этом вал шпинделя 12, вращаемый двигателем токарно-винторезного станка 4, соединен с датчиком угла поворота 8 шпинделя, выполненный с возможностью соединения с измерительно-регистрирующей системой 9.In the
Поворотом второго захвата 3 совмещают свободный конец рычага 6, который жестко соединен со вторым захватом 3, с электронным динамометром 7.By turning the
С помощью коробки передач станка устанавливают требуемую скорость вращения шпинделя 12. Для обеспечения возможности точного регулирования скорости нагружения в широких пределах в установке использован частотный регулятор 10, соединенный с двигателем станка 4,Using the machine’s gearbox, the required spindle speed is set to 12. To ensure accurate regulation of the loading speed over a wide range, a
Для проведения испытаний на кручение включают двигатель станка и производят нагружение испытуемого образца крутящим моментом с требуемой скоростью нагружения. Данные с датчика угла поворота 8, электронного динамометра и от датчика угла закручивания 14, размещенного на рабочей части образца, поступают в измерительно-регистрирующую систему 9, которая их обрабатывает и передает на персональную электронно-вычислительную машину ПЭВМ для регистрации и демонстрации на экране кривой деформирования образца: зависимости угла поворота активного захвата и/или угла закручивания рабочей части образца от величины приложенного крутящего момента.To conduct torsion tests, the machine engine is turned on and the test specimen is loaded with torque at the required loading speed. Data from the
В качестве образца для испытаний может использоваться как стандартные образцы круглого поперечного сечения, так и образцы не круглого поперечного сечения, а также детали машин и конструкций.As a test sample, both standard samples of circular cross-section and samples of non-circular cross-section, as well as machine parts and structures, can be used.
Использование датчика угла поворота одного захвата в сочетании с электронным динамометром, соединенным со вторым захватом, а также и датчика угла закручивания, обеспечивает достижение поставленного технического результата: расширение области применения установки для испытания на кручения, повышение достоверности получаемых результатов, а также обеспечение возможности регулирования скорости нагружения в широких пределах.The use of a rotation angle sensor of one grip in combination with an electronic dynamometer connected to the second grip, as well as a twisting angle sensor, ensures the achievement of the set technical result: expanding the scope of the installation for torsion testing, increasing the reliability of the results, and also providing the possibility of speed regulation loading within wide limits.
Данные датчиков установки по полезной модели можно использовать для цифровой обработки полученных результатов с помощью ЭВМ.The sensor data of the installation according to the utility model can be used for digital processing of the obtained results using a computer.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017121049U RU176860U1 (en) | 2017-06-16 | 2017-06-16 | Torsion Tester |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017121049U RU176860U1 (en) | 2017-06-16 | 2017-06-16 | Torsion Tester |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU176860U1 true RU176860U1 (en) | 2018-01-31 |
Family
ID=61186971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017121049U RU176860U1 (en) | 2017-06-16 | 2017-06-16 | Torsion Tester |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU176860U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114018726A (en) * | 2021-10-22 | 2022-02-08 | 中国空空导弹研究院 | Rigidity-adjustable piano spring type torque loading device |
CN117367720A (en) * | 2023-12-08 | 2024-01-09 | 山东大学 | Device and method for integrally and commonly testing static and dynamic stiffness of screw-nut pair |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU148939A1 (en) * | 1959-11-16 | 1961-11-30 | Б.М. Ружицкий | Universal Torsion Testing Machine |
JP2006214795A (en) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Torsion testing device |
RU2503944C2 (en) * | 2012-01-31 | 2014-01-10 | Общественная организация Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы | Plant for fatigue testing of samples during twisting |
RU162954U1 (en) * | 2015-10-30 | 2016-07-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" | DEVICE FOR MEASURING Torsion Strain |
-
2017
- 2017-06-16 RU RU2017121049U patent/RU176860U1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU148939A1 (en) * | 1959-11-16 | 1961-11-30 | Б.М. Ружицкий | Universal Torsion Testing Machine |
JP2006214795A (en) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Torsion testing device |
RU2503944C2 (en) * | 2012-01-31 | 2014-01-10 | Общественная организация Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы | Plant for fatigue testing of samples during twisting |
RU162954U1 (en) * | 2015-10-30 | 2016-07-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" | DEVICE FOR MEASURING Torsion Strain |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114018726A (en) * | 2021-10-22 | 2022-02-08 | 中国空空导弹研究院 | Rigidity-adjustable piano spring type torque loading device |
CN114018726B (en) * | 2021-10-22 | 2023-11-21 | 中国空空导弹研究院 | Piano spring type torque loading device with adjustable rigidity |
CN117367720A (en) * | 2023-12-08 | 2024-01-09 | 山东大学 | Device and method for integrally and commonly testing static and dynamic stiffness of screw-nut pair |
CN117367720B (en) * | 2023-12-08 | 2024-03-19 | 山东大学 | Device and method for integrally and commonly testing static and dynamic stiffness of screw-nut pair |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106706440B (en) | High-temperature biaxial synchronous tensile mechanical properties testing equipment and testing methods | |
CN203231962U (en) | A real-time dynamic observation of the friction interface of the end face torsion friction and wear testing machine | |
CN104990794A (en) | Tension-torsion testing machine and testing method thereof | |
CN103900813B (en) | The measurement mechanism of a kind of ball screw turns inertia and moment of friction | |
CN103499499B (en) | Bilateral power original position micro-torsion material mechanical performance tester under a kind of microcosmic visual field | |
CN101109670A (en) | Three-dimensional force transducer calibration device | |
CN203551372U (en) | Platform for in situ testing micro mechanical properties of material in shearing-torsion composite load mode | |
CN207248521U (en) | A kind of testing stand tested for RV retarders torsion stiffness and idle running return difference | |
CN204789147U (en) | Pull and torsion test machine | |
CN108709684B (en) | Autonomous calibration platform for modular joint torque sensor | |
CN105352727A (en) | Automobile transmission torsion testing machine and testing method thereof | |
CN104236794A (en) | Six-dimensional force transducer calibration device | |
CN110207981A (en) | A kind of lossless ball screw assembly, Static stiffness measuring device | |
CN101972948A (en) | Test device for thermal error of machine tool spindle under simulated work load condition | |
CN110308057A (en) | A horizontal bolt axial force-torque micro-change testing machine | |
RU176860U1 (en) | Torsion Tester | |
CN104977112B (en) | Precision bearing system dynamic torque measuring instrument | |
CN103353392B (en) | A kind of Automated condtrol torsional bending testing machine | |
CN103983526A (en) | Cross-scale micro-nano-scale in-situ shearing mechanical performance testing platform | |
CN106017919A (en) | Precise speed reducer static performance testing device | |
CN107014609A (en) | A kind of main spindle box fatigue tester and main spindle box method for testing reliability | |
CN108709683A (en) | The flexible torque sensor dynamic test platform in module oriented approach joint | |
CN108760275B (en) | Device and method for analyzing static rigidity of combination part of cutter, cutter handle and main shaft system | |
CN106052956A (en) | Force-hammer sensitivity automatic calibration device and method | |
CN102507435A (en) | Friction coefficient measuring method |