RU2189025C1

RU2189025C1 - Specimen strength tester

Info

Publication number: RU2189025C1
Application number: RU2001100566A
Authority: RU
Inventors: В.И. Кондращенко; А.В. Болобова
Original assignee: Кондращенко Валерий Иванович
Priority date: 2001-01-11
Filing date: 2001-01-11
Publication date: 2002-09-10

Abstract

FIELD: testing facilities. SUBSTANCE: invention can be used for testing of strength of specimens made mainly of finely divided wood. Proposed tester has housing, loading mechanism in form of screw pair, active and passive supports and measuring indicator with prod. Device is provided also with set of attachments for different tests and insert mounted on housing and accommodating sleeve, cup, end piece and spring. Nut is mounted on free end of sleeve. Indicator prod contacting with end piece is arranged in nut coaxially with end piece. Part of members of attachment selected for testing is secured on output end of cup. Other members of attachment are secured on vertical wall horizontally movable relative to insert, and loading mechanism with active support secured on its screw is mounted horizontally. EFFECT: simplified design of strength tester, reduced metal usage, improved reliability and accuracy of measurements. 11 dwg

Description

Изобретение относится к испытательной технике и может бить использовано для испытания на прочность образцов, преимущественно из измельченной древесины. The invention relates to testing equipment and can be used to test the strength of samples, mainly from crushed wood.

Известно устройство для испытания образцов на растяжение и сжатие, включающее корпус, нагружающий механизм в виде винтовых пар, силоизмерительное приспособление, имеющее рычажную конструкцию (А.Н. Афанасьев и В.А. Марьин, Лабораторный практикум по сопротивлению материалов,. М., Физматгиз, 1960, с. 186-187). A device for testing samples in tension and compression, including a housing, a loading mechanism in the form of screw pairs, a force measuring device having a lever structure (A.N. Afanasyev and V.A. Maryin, Laboratory workshop on the resistance of materials, M. M., Fizmatgiz 1960, p. 186-187).

Недостатками известного устройства являются низкая надежность из-за применения рычажной конструкции силоизмерительного приспособления,
Известно также устройство для испытания на прочность образцов древесных плит, включающее корпус, механизм нагружения в виде винтовой пары и измерительное приспособление маятниково-рычажного типа (Б.Д. Модлин, И.А. Отлев, Производство древесностружечных плит, М., Высшая школа, 1973, с.240 - прототип).The disadvantages of the known device are low reliability due to the use of the lever design of the load-measuring device,
There is also known a device for testing the strength of samples of wood boards, including a housing, a loading mechanism in the form of a screw pair and a measuring device of a pendulum-lever type (B.D. Modlin, I.A. Otlev, Production of chipboards, M., High School, 1973, p.240 - prototype).

Известное устройство является громоздким, имеет высокую металлоемкость, а маятниково-рычажный тип измерительного приспособления не может обеспечить надежность работы, а следовательно, и точность измерений. The known device is cumbersome, has a high metal consumption, and the pendulum-lever type of measuring device cannot provide reliability, and therefore the accuracy of the measurements.

Техническая задача изобретения состоит в упрощении конструкции устройства, снижении его металлоемкости, а также в повышении надежности и точности измерений. The technical task of the invention is to simplify the design of the device, reduce its metal consumption, as well as to increase the reliability and accuracy of measurements.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для испытания на прочность образцов, преимущественно из измельченной древесины, включающее корпус, механизм нагружения в виде винтовой пары, активную и пассивную опоры и измерительный индикатор со щупом, снабжено набором оснасток для различных испытаний и смонтированной на корпусе вставкой с размещенными в ней гильзой, стаканом, наконечником и пружиной, причем на свободном конце гильзы расположена гайка, в которой соосно наконечнику размещен щуп индикатора, контактирующий с наконечником, на выходном конце стакана закреплена часть элементов выбранной для испытания оснастки, при этом остальные элементы последней закреплены на горизонтально подвижной относительно вставки вертикальной стенке, а механизм нагружения с закрепленной на его винте активной опорой смонтирован горизонтально. The task is achieved in that the device for testing the strength of samples, mainly of crushed wood, including a housing, a loading mechanism in the form of a screw pair, active and passive supports and a measuring indicator with a probe, is equipped with a set of accessories for various tests and an insert mounted on the housing with a sleeve, a glass, a tip and a spring placed in it, and a nut is located on the free end of the sleeve, in which an indicator probe in contact with the tip is placed coaxially to the tip com, at the downstream end portion is fastened cup elements selected for testing equipment, wherein the last remaining elements are secured on a horizontally movable with respect to the vertical insertion wall and the loading mechanism with the screw fixed at its active support is mounted horizontally.

Изобретение имеет следующие отличия от прототипа:
- снабжено набором оснасток для различных испытаний;
- снабжено смонтированной на корпусе вставкой с размещенными в ней гильзой, стаканом, наконечником и пружиной;
- на свободном конце гильзы расположена гайка, в которой соосно наконечнику размещен щуп индикатора, контактирующий с наконечником;
- на выходном конце стакана закреплена часть элементов выбранной для испытания оснастки;
- остальные элементы выбранной оснастки закреплены на горизонтально подвижной относительно вставки вертикальной стенке;
- механизм нагружения с закрепленной на его винте активной опорой смонтирован горизонтально.The invention has the following differences from the prototype:
- equipped with a set of snap-ins for various tests;
- equipped with an insert mounted on the housing with a sleeve, a glass, a tip and a spring placed in it;
- on the free end of the sleeve there is a nut in which an indicator probe in contact with the tip is placed coaxially with the tip;
- at the output end of the glass, a part of the elements of the equipment selected for testing is fixed;
- the remaining elements of the selected snap-in are mounted on a horizontally movable vertical wall relative to the insert;
- the loading mechanism with the active support fixed to its screw is mounted horizontally.

Это позволит упростить конструкцию устройства, снизить его металлоемкость, а также повысить надежность и точность измерений. This will simplify the design of the device, reduce its metal consumption, as well as increase the reliability and accuracy of measurements.

В просмотренном нами патентно-информационном фонде не обнаружено аналогичных технических решений, а также технических решений с указанными отличиями. No similar technical solutions, as well as technical solutions with the indicated differences, were found in the patent information fund we reviewed.

Заявленное техническое решение применимо и будет внедрено на промышленных предприятиях в 2001 г. The claimed technical solution is applicable and will be implemented at industrial enterprises in 2001.

На фиг. 1 изображено устройство для испытания образцов на прочность, вид спереди;
на фиг. 2 - то же, вид в плане;
на фиг. 3 изображен фрагмент устройства с установленной в нем оснасткой для испытания образцов на прочность при сжатии, вид спереди;
на фиг. 4 - то же, вид в плане;
на фиг. 5 изображен фрагмент устройства с установленной в нем оснасткой для испытания образцов на прочность при растяжении, вид спереди;
на фиг. 6 - то же, вид в плане;
на фиг. 7 изображено сечение по А-А на фиг.2;
на фиг. 8 - то же, вид в плане;
на фиг. 9 изображен вид по стрелке Г на фиг. 2;
на фиг. 10 изображено сечение по Б-Б на фиг.4;
на фиг. 11 изображено сечение пo B-B на фиг.7;
Устройство для испытания на прочность образцов 1 включает корпус 2, содержащий стенки 3 и щеки 4, механизм нагружения 5 в виде винтовой пары, содержащей винт 6 и гайку 7, активную 8 и пассивную 9 опоры и измерительный индикатор 10 со щупом 11. Для установки устройства на стол или верстак в нижней части корпуса 2 имеется кронштейн 12 с пятой 13.In FIG. 1 shows a device for testing samples for strength, front view;
in FIG. 2 - same, plan view;
in FIG. 3 shows a fragment of a device with a snap-in installed therein for testing samples for compressive strength, front view;
in FIG. 4 - same, plan view;
in FIG. 5 shows a fragment of a device with a snap-in installed in it for testing samples for tensile strength, front view;
in FIG. 6 - same, plan view;
in FIG. 7 shows a section along aa in figure 2;
in FIG. 8 - same, plan view;
in FIG. 9 is a view along arrow D in FIG. 2;
in FIG. 10 shows a section along BB in FIG. 4;
in FIG. 11 shows a section through BB in FIG. 7;
The device for testing the strength of samples 1 includes a housing 2 containing walls 3 and cheeks 4, a loading mechanism 5 in the form of a screw pair containing a screw 6 and a nut 7, an active 8 and a passive 9 support, and a measuring indicator 10 with a probe 11. To install the device on the table or workbench in the lower part of the housing 2 there is a bracket 12 with a fifth 13.

Устройство снабжено набором оснасток 14 для различных испытаний и смонтированной на корпусе 2 вставкой 15 с размещенными в ней гильзой 16 (гильза 16 приварена к вставке 15), стаканом 17, наконечником 18 и пружиной 19, создающей разную величину нагружения при ее сжатии, причем на свободном конце гильзы 16 расположена гайка 20, в которой соосно наконечнику 18 размещен щуп 11 индикатора 10, контактирующий с наконечником 18, на выходном конце стакана 17 закреплена часть элементов выбранной для испытания оснастки 14, при этом остальные элементы выбранной оснастки 14 закреплены на горизонтально подвижной относительно вставки 15 вертикальной стенке 21, а механизм нагружения 5 с активной опорой 8, закрепленной на конце винта 6, смонтирован горизонтально. The device is equipped with a set of snap-ins 14 for various tests and an insert 15 mounted on the body 2 with a sleeve 16 (the sleeve 16 is welded to the insert 15), a cup 17, a tip 18 and a spring 19, which creates a different load when it is compressed, and on free the end of the sleeve 16 is a nut 20, in which a probe 11 of the indicator 10 is placed coaxially to the tip 18, which is in contact with the tip 18, a part of the elements of the equipment 14 selected for testing is fixed at the output end of the glass 17, while the remaining elements of the selected equipment and 14 are secured on a horizontally movable relative to the insert 15, the vertical wall 21, and the loading mechanism 5 to the active support 8 fixed on the end of the screw 6, is mounted horizontally.

Вставка 15 установлена в вертикальных пазах 22 корпуса 2 посредством заплечиков 23. Гайка 7 механизма нагружения 5 установлена в вертикальных пазах 24 на щеках 4 корпуса 2. Винт 6 проходит через центр гайки 7 и имеет возможность свободно проворачиваться в активной опоре 8 и гайке 7. Для вращения винта 6 в одну или другую сторону имеется рукоятка 25, при этом активная опора 8 перемещается по горизонтальным пазам 26 корпуса 2. Фиксация стакана 17 и пружины 19 внутри гильзы 16 осуществляется, с одной стороны, стопорным кольцом 27, а с другой стороны гайкой 20. Одновременно пружина 19, упираясь в дно стакана 17, опирает его на стопорное кольцо 27, причем часть 28 стакана 17 (выходной конец) выходит за габариты гильзы 16, являясь пассивной опорой 9. Стакан 17 зафиксирован на гильзе 16 от проворачивания стопорным винтом 29. Шуп 11 индикатора 10 зафиксирован в гайке 20 стопорным винтом 30. The insert 15 is installed in the vertical grooves 22 of the housing 2 by means of the shoulders 23. The nut 7 of the loading mechanism 5 is installed in the vertical grooves 24 on the cheeks 4 of the housing 2. The screw 6 passes through the center of the nut 7 and can freely rotate in the active support 8 and nut 7. For the rotation of the screw 6 in one or the other direction has a handle 25, while the active support 8 moves along the horizontal grooves 26 of the housing 2. The cup 17 and the spring 19 inside the sleeve 16 are fixed, on the one hand, by the locking ring 27, and on the other hand by the nut 20 . One temporarily, spring 19, resting on the bottom of the cup 17, rests it on the retaining ring 27, and part 28 of the cup 17 (output end) extends beyond the dimensions of the sleeve 16, being a passive support 9. The cup 17 is fixed on the sleeve 16 from turning by the locking screw 29. Shup 11 of indicator 10 is fixed in nut 20 with locking screw 30.

Вертикальная стенка 21 закреплена на подвижной платформе 31, которая может перемещаться в горизонтальном направлении относительно вставки 15 по смонтированной на нижней поверхности вставки 15 направляющей 32, имеющей, например, профиль "ласточкин хвост". The vertical wall 21 is mounted on a movable platform 31, which can be moved horizontally relative to the insert 15 along a guide 32 mounted on the lower surface of the insert 15, having, for example, a dovetail profile.

Набор оснасток 14 включает различные элементы и в зависимости от вида испытаний, проводимых в данный момент, состоит из определенных для каждого из видов испытаний элементов, часть которых устанавливается на выходном конце 28 стакана 17 (пассивной опоре 9), а другие элементы на горизонтально подвижной вертикальной стенке 21. The set of snap-ins 14 includes various elements and, depending on the type of tests being carried out at the moment, consists of elements determined for each type of testing, some of which are installed on the output end 28 of the cup 17 (passive support 9), and other elements on a horizontally movable vertical wall 21.

Набор оснастки 14, например, для испытания образцов на прочность при изгибе включает закрепляемый на выходном конце 28 стакана 17 кронштейн 33, на котором с помощью штифта 34 устанавливают качающийся упор 35, а также закрепляемую на вертикальной стенке 21 панель 36, к концам которой с помощью штифтов 37 закрепляют два упора 38 и 39, причем одни из них 38 - качающийся. The snap-in kit 14, for example, for testing specimens for bending strength includes an arm 33 fixed to the outlet end 28 of the cup 17, on which a swing stop 35 is mounted using a pin 34, and a panel 36 fixed to a vertical wall 21, to the ends of which with the pins 37 fix two emphasis 38 and 39, and one of them 38 is swinging.

Набор оснастки 14, например, для испытания образцов на прочность при сжатии включает закрепляемую на выходном конце 28 стакана 17 шайбу 40 с ввернутым в нее штырем 41 и свободно расположенной на его свободном конце пятой 42 и крышкой 43, при этом вертикальную стенку 21 не оснащают. Tool kit 14, for example, for testing compressive strength samples, includes a washer 40 fixed to the outlet end 28 of the cup 17 with a pin 41 screwed into it and a fifth 42 and a cover 43 freely positioned at its free end, while the vertical wall 21 is not equipped.

Набор оснастки 14, например, для испытания образцов на прочность при растяжении включает закрепляемый на выходном конце 28 стакана 17 кронштейн 33, на котором с помощью штифта 34 устанавливают качающийся упор 35, а также закрепленную на вертикальной стенке 21 панель 44. Tool kit 14, for example, for testing tensile specimens, includes a bracket 33 fixed to the outlet end 28 of the cup 17, on which a swing stop 35 is mounted using a pin 34, as well as a panel 44 fixed to the vertical wall 21.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Корпус 2 закрепляют к крышке стола или верстака с помощью кронштейна 12. В вертикальные пазы 22 на стенках 3 корпуса 2 устанавливают вставку 15, а в вертикальные пазы 24 на щеках 4 корпуса 2 устанавливают гайку 7. Устройство оснащают одной из оснасток 14 набора в зависимости от выбранного вида испытаний, при этом часть элементов оснастки 14, необходимой для проведения выбранного вида испытаний, закрепляют на выходном конце 28 стакана 17, а остальные элементы - на вертикальной стенке 21. The housing 2 is fixed to the cover of the table or workbench using the bracket 12. In the vertical grooves 22 on the walls 3 of the housing 2, an insert 15 is installed, and the nut 7 is installed in the vertical grooves 24 on the cheeks 4 of the housing 2. The device is equipped with one of the accessories 14 of the set, depending on the selected type of test, while part of the elements of the snap 14, necessary to carry out the selected type of test, is fixed at the output end 28 of the cup 17, and the remaining elements on the vertical wall 21.

Вращением винта 6 с помощью рукоятки 25 перемещают активную опору 8 влево по горизонтальным пазам 26 до ее контакта с тыльной стороной вертикальной стенки 21. Между элементами закрепленной оснастки 14 размещают образец 1, предназначенный для испытания, и снова перемещают винтом 6 механизма нагружения 5 вертикальную стенку 21 по горизонтальным пазам 26 влево и фиксируют образец 1 между элементами установленной в устройство оснастки 14. При этом передаваемое винтом 6 усилие через нагружаемый образец 1 воздействует на стакан 17, перемещая его совместно с наконечником 18 по гильзе 16, сжимая расположенную внутри стакана 17 пружину 19. Торец наконечника 18, расположенный на одной оси со щупом 11 индикатора 10, упирается в торец щупа 11 индикатора 10 и, перемещая его, указывает на шкале индикатора 10 величину прилагаемого усилия. Максимальное значение усилия будет зафиксировано на шкале индикатора 10 при разрушении испытываемого образца. Сняв окончательные показания на шкале индикатора 10, убирают обломки испытанного образца, отводят винтом 6 активную опору 8 вправо (в нерабочее положение). Устройство готово к проведению повторного испытания другого образца. В случае необходимости далее другого вида испытаний оснастку заменяют на другую, необходимую для проведения выбранного типа испытания. By rotating the screw 6 with the help of the handle 25, the active support 8 is moved to the left along the horizontal grooves 26 until it contacts the back of the vertical wall 21. A test piece 1 is placed between the elements of the fixed snap-in 14 and the vertical mechanism 21 is moved again by the screw 6 of the loading mechanism 5 along the horizontal grooves 26 to the left and fix the sample 1 between the elements of the snap-in installed in the device 14. In this case, the force transmitted by the screw 6 through the loaded sample 1 acts on the glass 17, moving it together about with the tip 18 on the sleeve 16, compressing the spring 19 located inside the cup 17. The end face of the tip 18, located on the same axis as the probe 11 of the indicator 10, abuts against the end of the probe 11 of the indicator 10 and, moving it, indicates the amount of applied force on the indicator scale 10 . The maximum value of the force will be fixed on the indicator scale 10 when the test specimen is destroyed. Having taken the final readings on the scale of indicator 10, the fragments of the tested sample are removed, the active support 8 is moved to the right with the screw 6 (to the inoperative position). The device is ready to retest another sample. If necessary, then another type of test, the equipment is replaced with another one necessary for the selected type of test.

Заявленное устройство очень компактно при значительном снижении металлоемкости, более надежно, т.к. не содержит ни маятников, ни рычагов, обеспечивает высокую точность измерений, т.к. нагрузка передается непосредственно от активной опоры механизма нагружения на щуп индикатора через приспособление, содержащее расположенный на одной оси со щупом индикатора и контактирующий с ним наконечник. The claimed device is very compact with a significant reduction in metal consumption, more reliable, because It does not contain pendulums or levers, provides high measurement accuracy, because the load is transferred directly from the active support of the loading mechanism to the indicator probe through a device containing a tip located on one axis with the indicator probe and contacting it.

Таким образом, изобретение позволяет упростить конструкцию устройства, снизить его металлоемкость, а также повысить надежность и точность измерений. Thus, the invention allows to simplify the design of the device, to reduce its metal consumption, as well as to increase the reliability and accuracy of measurements.

Claims

A device for testing the strength of samples, mainly of crushed wood, including a housing, a loading mechanism in the form of a screw pair, active and passive supports and a measuring indicator with a probe, characterized in that the device is equipped with a set of accessories for various tests and an insert mounted on the housing with therein is a sleeve, a glass, a tip and a spring, and a nut is located on the free end of the sleeve, in which an indicator probe in contact with the tip is placed coaxially to the tip, on yhodnom end fixed cup part elements selected for testing equipment, wherein the last remaining elements are secured on a horizontally movable with respect to the vertical insertion wall and the loading mechanism with the screw fixed at its active support is mounted horizontally.