1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6879
(13) U
(46) 2010.12.30
(51) МПК (2009)
G 01N 3/00
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА ИЗГИБ
(21) Номер заявки: u 20100454
(22) 2010.05.13
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный тех-
нологический университет" (BY)
(72) Авторы: Федосенко Иван Гавриило-
вич; Дорожко Александр Валентино-
вич; Тычино Николай Александрович
(BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение обра-
зования "Белорусский государственный
технологический университет" (BY)
(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 плос-
кой, а пуансона - сферической с радиусом, равным расстоянию от продольной оси образца
до точки контакта.
(56)
1. Патент США 5067353, МПК G 01N 3/20, опубл. 1991.
2. Патент США 5178017, МПК G 01N 3/20, опубл. 1993.
3. Патент Японии 60107544, МПК G 01N 3/20, опубл. 1985 (прототип).
BY6879U2010.12.30
2. BY 6879 U 2010.12.30
2
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 закреп-
ления 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 непо-
движный узел с проушинами в форме треугольника. Приложение нагрузки осуществляет-
ся 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 сосре-
доточенный груз. Недостатком этого технического решения является невозможность из-
менить радиус опор и расстояние между ними.
Наиболее близким по сущности является техническое решение [3], в котором рассмат-
ривается устройство, позволяющее изгибать образцы по четырехточечной схеме. Устрой-
ство 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 рассто-
яния между ними.
Поставленная задача решается следующим образом. Устройство для испытания об-
разцов на изгиб включает опорный узел, пуансон и датчик перемещения, опорный узел
выполнен в виде разъемной рамы с возможностью изменения пролета и сменными цилин-
дрическими роликами опор и пуансона, при этом контактная поверхность штока датчика
перемещения выполнена плоской, а пуансона - сферической с радиусом, равным расстоя-
нию 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 испыта-
тельной машины (не показана), а опорный узел выполнен в виде разъемной рамы, состоя-
щей 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 требу-
емые диаметры.
Верхняя планка 4 через переходник 3 соединена с силоизмерительным захватом испы-
тательной 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 отно-
сительно 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 переме-
щения 12 имеет шток 15, представляющий собой винт с плоской полированной поверхно-
стью головки, входящей в сопряжение со сферической полированной поверхностью
3. BY 6879 U 2010.12.30
3
головки винта 16. В свою очередь, положение винта 16 в нагружающем ролике 2 регули-
руется при его заворачивании.
Устройство работает следующим образом.
Образец 14 устанавливают между нагружающим 2 и опорными 9 роликами симмет-
рично относительно центра. При включении испытательной машины происходит переме-
щение пуансона в направлении от опорного узла. При этом происходит нагружение
образца 14 силой P по 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 ме-
стах контакта с роликом, то возникает горизонтальное смещение подвижного нагружаю-
щего узла относительно неподвижного, что приводит к погрешности измерения. Для его
компенсации предусмотрено сопряжение штока датчика перемещения 15 и винта со сфе-
рической головкой 16, которое благодаря радиусу закругления сферы имеет точку контак-
та, равноудаленную от центра нагружающего ролика 2 при любом возможном смещении
этой точки.
Устройство позволяет расширить функциональные возможности испытательной тех-
ники, предназначенной для испытания образцов на изгиб, что достигается путем снабже-
ния 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.
![BY 6879 U 2010.12.30
2
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 закреп-
ления 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 непо-
движный узел с проушинами в форме треугольника. Приложение нагрузки осуществляет-
ся 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 сосре-
доточенный груз. Недостатком этого технического решения является невозможность из-
менить радиус опор и расстояние между ними.
Наиболее близким по сущности является техническое решение [3], в котором рассмат-
ривается устройство, позволяющее изгибать образцы по четырехточечной схеме. Устрой-
ство 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 рассто-
яния между ними.
Поставленная задача решается следующим образом. Устройство для испытания об-
разцов на изгиб включает опорный узел, пуансон и датчик перемещения, опорный узел
выполнен в виде разъемной рамы с возможностью изменения пролета и сменными цилин-
дрическими роликами опор и пуансона, при этом контактная поверхность штока датчика
перемещения выполнена плоской, а пуансона - сферической с радиусом, равным расстоя-
нию 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 испыта-
тельной машины (не показана), а опорный узел выполнен в виде разъемной рамы, состоя-
щей 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 требу-
емые диаметры.
Верхняя планка 4 через переходник 3 соединена с силоизмерительным захватом испы-
тательной 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 отно-
сительно 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 переме-
щения 12 имеет шток 15, представляющий собой винт с плоской полированной поверхно-
стью головки, входящей в сопряжение со сферической полированной поверхностью](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)