захват для крепления образцов при испытании на растяжение

Формула изобретения

1. Захват для крепления образцов при испытании на растяжение, содержащий корпус, размещенные в нем клиновые зажимные губки, направляющие для губок, шток и приводную часть в виде эксцентрикового механизма, отличающийся тем, что эксцентрик привода взаимодействует через рычаг, установленный в корпусе захвата, со штоком для перемещения клиновых зажимных губок, при этом рычаг подпружинен в сторону раскрытия губок.

2. Захват по п.1, отличающийся тем, что опора рычага и точка контакта эксцентрика с рычагом расположены по одну сторону от оси штока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к клиновым захватам для крепления образцов при испытании на растяжение.

Известен клиновой захват, содержащий корпус, установленные в нем клиновые зажимные губки, направляющие для губок, шток и приводную часть. (Патент РФ №2116643, МКИ G 01 N 3/04, 1996)

Недостатком известного захвата является низкое быстродействие его из-за необходимости вращения основания привода при закреплении образцов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является захват, содержащий корпус, размещенные в нем клиновые зажимные губки, направляющие для губок, шток, приводную часть в виде эксцентрикового механизма (Патент РФ №2187793, МКИ G 01 N 3/04, 2001)

Недостатком захвата является ограниченная нагрузочная способность, т.к. в основном он предназначен для испытания образцов из материалов с высокой степенью твердости, но небольшого сечения и с нагрузками не более 100 кН. (Захват клиновой с шариковыми направляющими ЗКШ-50К. Проспект, ОАО “Точприбор”, г. Иванов, 2003)

Повышение нагрузочной способности известного захвата приведет к повышению контактных давлений во множестве звеньев: корпусе, направляющих, губках, эксцентрике, оси эксцентрика, штоке, а значит, и к необходимости значительного увеличения габаритов вышеперечисленных звеньев.

Кроме того, в этом захвате диапазон испытуемых образцов по толщине и диаметрам ограничен величиной раскрытия губок, которая напрямую зависит от величины эксцентриситета эксцентрика.

Целью изобретения является повышение нагрузочной способности захвата при упрощении его конструкции и расширение диапазона испытуемых образцов по толщине и диаметрам.

Указанная цель достигается тем, что в захвате для крепления образцов при испытании на растяжение, содержащем корпус, размещенные в нем клиновые зажимные губки, направляющие для губок, шток и приводную часть в виде эксцентрикового механизма, эксцентрик привода взаимодействует со штоком для перемещения клиновых зажимных губок через рычаг, установленный в корпусе. Рычаг подпружинен в корпусе в сторону раскрытия губок. Опора рычага и точка контакта эксцентрика с рычагом расположены по одну сторону от оси штока.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предложенный захват отличается тем, что эксцентрик привода взаимодействует через рычаг, установленный в корпусе захвата, со штоком для перемещения клиновых зажимных губок, при этом рычаг подпружинен в сторону раскрытия губок. Опора рычага и точка контакта эксцентрика с рычагом расположены по одну сторону от оси штока.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен общий вид захвата.

Захват содержит корпус 1, в котором под углом, например, 15° зеркально относительно его вертикальной оси выполнены пары отверстий, не менее двух пар с каждой стороны. В отверстиях размещены зажимные клиновые губки 2 и направляющие 3, выполненные из высоколегированного металла и закаленные на высокую твердость не менее 55 единиц HRC, для зажимных губок 2. Приводная часть захвата включает рычаг 4, эксцентрик 5, который через рычаг взаимодействует со штоком 6 и упором 7 для поступательного перемещения губок 2 и удержания их в исходном положении.

Рычаг 4 установлен на опоре 8 с возможностью поворота. Противоположный конец рычага 4, выполненный в виде кулисы, связан с осью 9, размещенной на штоке 6. Опора 8 и точка контакта эксцентрика 5 с рычагом 4 расположены по одну сторону от оси 9 штока 6. При этом плечо рычага 4 от опоры 8 до оси 9 больше, чем плечо рычага от опоры 8 до точки контакта эксцентрика 5 с рычагом 4. Следовательно, расстояние, на которое будет перемещаться ось 9, будет больше, чем точка контакта эксцентрика с рычагом, получающая перемещение от эксцентрика.

Поскольку ось 9, а вместе с ней шток 6 и упор 7 будут перемещаться на большее расстояние, чем это было бы только от воздействия эксцентрика, то и губки будут раздвигаться от оси захвата на большее расстояние.

Эксцентрик 5 может быть выполнен специального профиля, например по спирали Архимеда, и имеет плоскую часть для фиксации приводной части захвата в положении установки образца. Эксцентрик установлен на оси 10, которая расположена в корпусе 1 захвата и связана с механизмом поворота эксцентрика. (на чертеже механизм поворота не показан).

Для возврата приводной части захвата в исходное положение в корпусе 1 установлен упругий элемент 11, взаимодействующий с рычагом 4.

Захват работает следующим образом. Губки 2 находятся в раскрытом положении, и между их рабочими поверхностями помещается образец. Поворотом эксцентрика 5 в сторону увеличения радиуса его через рычаг 4 осуществляется поступательное перемещение штока 6 и упора 7. При этом зажимные клиновые губки 2, скользя по направляющим 3 в сторону образца, одновременно смещаются к оси захвата до момента надежного крепления образца. В дальнейшем при растяжении образца усилие, возникающее в образце, дополнительно создает заклинивание зажимных губок 2 в корпусе 1.

После окончания испытания эксцентрик 5 поворачивают в сторону уменьшения радиуса до момента соприкосновения плоской части эксцентрика с рычагом 4. При этом упругий элемент 11 воздействует на рычаг 4 и перемещает губки 2 в сторону раскрытия.

Таким образом, за счет расположения в заявляемом захвате опоры рычага и точки контакта эксцентрика с рычагом по одну сторону от оси штока позволяет увеличить расстояние, на которое будут перемещаться губки от оси захвата, т.к. плечо рычага от опоры до оси штока больше, чем плечо рычага от опоры до точки контакта эксцентрика с рычагом. Следовательно, возможно расширение диапазона испытуемых образцов по толщине и диаметрам.

Поскольку силовое замыкание в предложенном захвате происходит по контуру образец - зажимные губки - направляющие - корпус, то только эти элементы должны быть усилены при повышении нагрузочной способности захвата, а элементы приводной части - эксцентрик, рычаг, ось штока могут быть выполнены без увеличения их габаритов, так как они участвуют только при закреплении образца.

Разделение функций в предложенном захвате на силовую часть и часть приводную позволяет упростить конструкцию захвата и увеличить нагрузочную способность его.