Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12112
.pdf
освобождена, что позволяет избежать более длительного процесса наматывания диаграммы на
цилиндрический барабан. Кроме того, перо не крепится к диаграмме отдельным механизмом, как это обычно
делается; диаграмма в плоском держателе крепится к перу аппарата с помощью централизованного
механизма управления, который также контролирует открытие и закрытие держателя диаграммы и движения
некоторых других частей аппарата для регистрации напряжений и деформаций, о которых будет сказано
позже.
Изобретение также включает в себя держатель диаграмм, состоящий из двух плоских пластин, соединенных
пружиной или пружинами для фиксации диаграммы, которая помещается между указанными пластинами, при
этом передняя пластина имеет отверстие, образованное таким образом, чтобы перо могло
взаимодействовать с диаграммой, а задняя пластина соединена с (или образована на) направляющей или
шпинделе, расположенном позади и перпендикулярно поверхности держателя диаграмм, так что держатель
диаграмм и диаграмма могут быть выдвинуты или извлечены из пера аппарата. Для обеспечения
возможности вставки или извлечения диаграмм предусмотрен по меньшей мере один упор, который
останавливает движение передней пластины, когда держатель диаграмм выдвинут в крайнее положение, так
что при продолжении движения задней пластины она отделяется от передней пластины, что позволяет
вставлять или извлекать диаграмму. Благодаря указанному движению одной направляющей или шпинделя
держатель диаграмм может быть открыт или закрыт, диаграмма может быть закреплена или освобождена, а
также выдвинута или извлечена из контакта с пером 85 записывающего аппарата. Движение направляющей
или шпинделя Управление может осуществляться независимо, например, с помощью ручного рычага, или же
оно может осуществляться централизованным механизмом управления, который одновременно управляет
некоторыми другими частями записывающего устройства.
Изобретение может включать централизованный механизм управления, включающий кулачковый механизм
для совместного управления и 95° снижения номинальной мощности, перемещениями держателя диаграммы
и перемещениями определенных позиционирующих механизмов, которые используются для определения
положения определенных рабочих частей регистрирующего устройства во время 100 процесса соединения
устройства с образцом и которые извлекаются для освобождения указанных рабочих частей после
завершения процесса соединения устройства с образцом 105. С помощью централизованного механизма
управления поперечные перемещения держателя диаграммы и перемещения указанных позиционирующих
механизмов осуществляются в той относительной последовательности, которая 110 необходима для
правильной работы устройства, посредством перемещения одного рычага управления, маховика или другого
подходящего соединения, тем самым освобождая оператора от необходимости следить за рядом 15
отдельных устройств управления, что позволяет значительно сэкономить время и внимание. Кроме того,
централизованный механизм управления предотвращает возможность неправильного использования тех
частей 120 устройства, которыми он управляет, поскольку При таком контроле движения этих частей аппарата
не могут происходить в неправильной последовательности.
В одном из примеров записывающего устройства 125 механизм передачи натяжения состоит из рычажной
системы, включающей два рычага, соединенных с тестовым образцом, а также соответствующим образом
соединенных с пером устройства. Когда указанные два рычага 13 (1-5 настоящего изобретения) в случае
использования кабелей, натяжение кабелей отводит опорные элементы и держатель диаграммы в
соответствующие относительные моменты времени, при этом указанные опоры и держатель диаграммы
возвращаются в исходное положение пружиной или пружинами, когда натяжение кабеля ослабляется. При
использовании шарнирного соединения и рычагов пружина или пружины могут быть исключены, но когда
более одного движения отвода сочетается с держателем диаграммы (способом и для цели, которые будут
описаны ниже), целесообразно, чтобы движение держателя диаграммы вперед приводилось в действие
пружиной, чтобы обеспечить возможность более одного движения отвода без взаимного влияния.
Кроме того, изобретение воплощает в себе конструкцию, благодаря которой вся или часть каркаса
регистрирующего устройства, к которому применяются настоящие усовершенствования, может быть сделана
вращающейся вокруг шарниров или цапф с целью быстрого соединения или разъединения устройства с
образцом или от него.
В данном случае централизованный механизм управления также включает средства для определения
положения указанной рамы при подключении аппарата к испытательному образцу 95, а также для извлечения
средств определения положения после подключения аппарата. Таким образом, в таких случаях
централизованный механизм управления предназначен для управления третьим кулачком, далее именуемым
«кулачком позиционирования рамы», который работает совместно с контактным штифтом, установленным на
рычаге, прикрепленном к любой удобной части испытательной машины или к подставке, на которой может
быть установлен регистрирующий аппарат. На поверхности кулачка позиционирования рамы имеется
выступающая и углубленная части, и кулачок расположен таким образом, что указанная выступающая часть
находится напротив контактного штифта и контактирует с ним во время процесса подключения аппарата к
испытательному образцу. Затем, когда аппарат подключен к испытательному образцу, централизованный
механизм управления поворачивает кулачок позиционирования рамы и перемещает углубленную часть
поверхности указанного кулачка напротив к контактному штифту, освобождая таким образом каркас 120.
Контактный штифт может быть ввинчен в рычаг, который его несет, для обеспечения его регулировки, и
снабжен буферной пружиной, которая действует как амортизатор, когда аппарат 125 слишком быстро
перемещается в контакт с указанным штифтом. Когда контактный штифт не может быть удобно расположен
рядом с кулачком, определяющим положение каркаса, может быть использован подходящий промежуточный
элемент. Эти элементы 130 (которые можно назвать «рычагами передачи деформации») не соединены с
образцом, который они должны поддерживать и фиксировать, до тех пор, пока они не будут соединены.
Поэтому предусмотрены соответствующие опоры для фиксации, и одной из функций централизованного
механизма управления является извлечение этих опор после того, как рычаги передачи деформации
соединены с образцом, а затем перемещение диаграммы в контакт с пером аппарата для подготовки к записи.
После завершения записи централизованный механизм управления сначала извлекает диаграмму из пера, а
затем снова соединяет опоры для фиксации с рычагами передачи деформации. Перед тем как указанные
рычаги будут отсоединены от испытательного образца, опорные элементы могут иметь различную форму в
соответствии с конструкцией механизма передачи деформации, к которому они применяются. В одном из
примеров указанные опоры состоят из скользящих элементов, удерживаемых пружиной у упора и рычагов
передачи деформации и предназначенных для извлечения в соответствующее время посредством
соединения с централизованным устройством управления.
Автоматизированное устройство управления для указанного устройства записи состоит из двух кулачков,
приводимых в действие от общего источника, такого как рычаг или маховик, и предназначенных для передачи
движения соответственно опорным элементам и держателю диаграммы. Кулачки сконструированы таким
образом, что различные движения происходят в следующей последовательности, а именно: открытие
держателя диаграммы для размещения диаграммы, закрытие держателя диаграммы и крепление диаграммы,
извлечение опорных элементов из рычагов передачи натяжения, перемещение диаграммы в контакт с пером
и выполнение этих движений в обратном порядке и последовательности после завершения записи.
Два упомянутых выше кулачка далее именуются соответственно «кулачком позиционирования рычага» и
«кулачком управления картой» в соответствии с их функциями. В контакте с каждым кулачком находится
рычаг, называемый «кулачковым рычагом», предназначенный для приема движения от кулачка и также
снабженный соединением, посредством которого указанное движение передается на опоры
позиционирования или на держатель карты, в зависимости от функции кулачка, от которого происходит
движение. Один из способов передачи этого движения — с помощью небольшого проволочного кабеля,
проходящего через гибкую трубку, но также могут использоваться шарнирные соединения и рычаги или
другие широко используемые приспособления для осуществления таких соединений, не выходя за рамки
патента 397,596. Элемент патента 397,596 может представлять собой скользящий стержень, который
перемещается кулачком позиционирования рамы в контакт с контактным штифтом или от него, или от другой
формы контактного элемента, подходящей для условий применения.
Когда механизм передачи деформации регистрирующего устройства сконструирован таким образом, чтобы
обеспечить увеличенную запись деформации в большом масштабе, к держателю диаграммы добавляется
еще одно кулачковое движение, благодаря которому диаграмма автоматически извлекается из ручки через
частые и регулярные интервалы во время создания записи. Таким образом, трение ручки о диаграмму часто и
регулярно снимается, позволяя ручке следовать по траектории, которая точно регистрирует величину
деформации, возникающей в образце. В этом случае кривая будет иметь вид пунктирной или ломаной линии.
Для осуществления этого снимающего движения установлен вращающийся кулачок, далее именуемый
«снимающим кулачком», который передает прерывистое или колебательное скользящее движение к
держателю диаграммы в направлении к ручке и от нее через соответствующий промежуточный передающий
рычаг, воздействующий на контактную деталь, прикрепленную к шпинделю или ползунку держателя
диаграммы. Пружина, установленная на шпинделе или ползунке держателя диаграммы, удерживает
указанную контактную деталь в контакте с промежуточным передающим рычагом. рычаг.
Кулачок-ограничитель может приводиться в движение любым удобным подвижным элементом
записывающего устройства или, если такой элемент недоступен, небольшим электродвигателем и
подходящим редуктором, или, в случаях, когда держатель диаграммы и его шпиндель вращаются для
получения круговой диаграммы, кулачок-ограничитель может быть закреплен на указанном шпинделе и
вращаться им, при этом необходимое прерывистое или колебательное движение шпинделя и держателя
диаграммы (в направлении к ручке и от нее) обеспечивается контактом кулачка-ограничителя с
направляющей или чашей, установленной на неподвижном подшипнике.
Одно из основных применений аппарата, к которому относится настоящее изобретение, заключается в
обеспечении увеличенной записи зависимости напряжения от деформации только на ранней стадии
испытания образца материала с целью определения предела пропорциональности и предела текучести, при
этом испытание материала продолжается после завершения записи необходимой части испытания. В этих
условиях держатель диаграммы проходит мимо пера, и перо может быть повреждено при контакте с краем
передней пластины держателя диаграммы, если диаграмма не будет незамедлительно выдвинута
оператором с помощью централизованного механизма управления. Чтобы избежать случайного повреждения
пера, к держателю диаграммы присоединен механизм автоматического извлечения диаграммы, позволяющий
автоматически извлекать ее, когда край передней пластины держателя приближается к перу. Этот механизм
извлечения состоит из удлинительного элемента, прикрепленного к... Шпиндель или направляющая
держателя диаграммы, несущие ползунок или чашу, предназначенные для зацепления с горизонтальной
кулачковой пластиной 75, закрепленной на раме записывающего устройства в подходящем положении.
Зацепление указанного ползунка или чаши происходит, когда край передней пластины держателя диаграммы
80 приближается к ручке; действие наклонного края кулачковой пластины затем перемещает ползунок или
болт 85, который, действуя через свой соединительный элемент со шпинделем или ползуном держателя
диаграммы 85, отводит держатель диаграммы.
Существует множество особых обстоятельств, при которых целесообразно несколько модифицировать
способ применения усовершенствований, не выходя за рамки данного изобретения и сохраняя при этом
основную конструкцию, описанную здесь.
Например, при использовании карт обычного размера держатель карты может эффективно перемещаться (в
направлении к ручке и от нее) только с помощью одного направляющего элемента или шпинделя, но в случае
больших держателей карт целесообразно использовать два или более направляющих элемента, шпинделей
или других подходящих направляющих, соединенных валами или рычагами таким образом, чтобы они
перемещались синхронно.
Кроме того, в случае таких больших держателей карт целесообразно предусмотреть конические или иные
выступы по краям одной из пластин держателя карты, напротив соответствующих углублений на другой
пластине держателя карты, для более надежного крепления краев карты и натяжения всей карты. В другом
примере, хотя для передачи движения от определенных кулачков были описаны определенные
промежуточные или кулачковые рычаги, я не ограничиваюсь этим методом, но подходящие скользящие
элементы могут заменить указанные кулачковые рычаги, если обстоятельства делают такой подход
желательным.
Кроме того, хотя описанное выше устройство включает только один держатель для диаграмм, я хотел бы,
чтобы было понятно, что принципы конструкции согласно настоящему изобретению могут быть применены в
устройствах, имеющих более одного держателя для диаграмм, например, для создания дубликатов записей.
Следует понимать, что описанные выше движения держателя карты представляют собой движения в
направлении, перпендикулярном поверхности карты, и не относятся к фактическому рисованию кривой пером
на карте. Кривая рисуется на поверхности карты движениями держателя карты и пера в направлении,
параллельном поверхности карты, но средства для осуществления этих последних движений не являются
частью настоящего изобретения.
Способ передачи движений, с помощью которых строится кривая, хорошо известен тем, кто знаком с
приборами для регистрации напряжений и деформаций, и варьируется в зависимости от типа испытательной
машины, к которой применяется регистрирующий прибор. Примеры способов передачи этих движений,
используемых для построения кривых, приводятся ниже при описании применения усовершенствований в
соответствии с настоящим изобретением в некоторых частных случаях со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Хотя держатель диаграммы описан ниже со всеми связанными с ним механизмами в соответствии с
настоящим изобретением, я хотел бы, чтобы было четко понятно, что держатель диаграммы не обязательно
сочетается со всеми этими механизмами во всех обстоятельствах его применения, и поэтому в ходе описания
приводятся ссылки на обстоятельства, в которых использование определенных механизмов является
желательным.
Изобретение будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, иллюстрирующие два примера
практического применения усовершенствований в соответствии с настоящим изобретением, однако следует
понимать, что применение не ограничивается этими примерами, поскольку способ применения может
варьироваться в зависимости от типа записывающего устройства.
На фиг. 1–11 включительно, представленных на прилагаемых чертежах, показано применение настоящих
усовершенствований к записывающему устройству, имеющему плоский держатель диаграммы, которому
передается прямолинейное движение, а на фиг. 12–15 включительно, показано устройство, имеющее плоский
держатель диаграммы, которому передается вращательное движение.
Обращаясь к прилагаемым чертежам:
Рис. 1 представляет собой общий план.
5.5 На рис. 2 представлен вид спереди, в направлении стрелки а на рис. 1.
На рис. 3 представлен поперечный разрез по линии AA на рис. 2 и 4.
На рис. 38 показан вид спереди кулачка (119), изображенного на рис. 3, в направлении стрелки b на рис. 3.
На рис. 4 показан вид сзади части аппарата в направлении стрелки c на рис. 3, а также частичное сечение по
линии B, B на рис. 3.
На рис. 5 представлен поперечный разрез части аппарата по линии C, C на рис. 4.
Рис. 6 представляет собой боковой вид в направлении стрелки d на рис. 1, при этом некоторые пружины (80)
опущены.
На рис. 7 представлен вид сверху верхнего рычага, показанного на рис. 6.
Рис. 8 представляет собой поперечное сечение по линии D, D на рис. 6 75. Рис. 9 представляет собой
поперечное сечение по линии E, E на рис. 6.
На рис. 10 представлен вид сверху нижнего рычага, показанного на рис. 6.
Рис. 11 представляет собой план разреза, выполненный по линии 80 F, F на рис. 2, показывающий некоторые
части в проекции.
На рис. 12 показан вид сбоку части аппарата с вращающимся держателем диаграммы.
Рис. 13 представляет собой план части рис. 85 12, частично в разрезе по линии G, G, на рис. 12.
На рис. 14 представлен поперечный разрез по линии II, IE, на рис. 12.
Рис. 15 представляет собой повторение части рис. 90 13, демонстрирующее определенный альтернативный
метод.
На чертежах одинаковые детали обозначены одинаковыми порядковыми номерами на всех рисунках.
На фиг. 1–11, включительно: Каркас (1), несущий различные части аппарата, расположен таким образом,
чтобы вращаться вокруг вертикальной оси на цапфах или шарнирах (2) и (83) 100, закрепленных на
кронштейне (4), прикрепленном к соответствующей части (5) испытательной машины, так что аппарат может
быть отведен в сторону при установке образцов (6) в испытательную машину 105. На верхней стороне каркаса
(1) образованы горизонтальные плоские направляющие (7), по которым расположена скользящая каретка (8),
поддерживающая держатель диаграммы и другие части. Держатель диаграммы 110 включает в себя, главным
образом, переднюю пластину (9) и заднюю пластину (10). Задняя пластина (10) прикреплена к скользящему
шпинделю (11), который поддерживается и скользит в подшипниках (12) и (13), образованных на 11.
каретка (8) Шпиндель (11) имеет только скользящее движение и предотвращается от вращения рычагом (14),
который прикреплен к заднему концу шпинделя (11) и который расположен между выступами (15) и (16),
соответственно, образованными на каретке (8) и прикрепленными к ней.
Для регулировки высоты держателя карты соединение между задней пластиной (10) и шпинделем (11)
выполнено в виде вертикальной направляющей (17), по которой держатель карты может перемещаться
вертикально с помощью небольшого регулировочного винта (18). Держатель карты удерживается в контакте с
регулировочным винтом (18) посредством пружины натяжения (19), которая закреплена между штифтом (20),
прикрепленным к задней пластине (10), и штифтом (21), прикрепленным к подшипнику регулировочного винта
(18). В вертикальной направляющей (17) образован паз t 22 j для прохождения и перемещения штифта (20).
Передняя пластина (9) держателя карты прижимается к задней пластине (1) под действием четырех пружин
сжатия (23), чтобы закрепить карту, которая располагается между передней и задней пластинами, причем
пружины (23) расположены на штифтах (24), расположенных в каждом углу держателя карты. Штифты (24)
жестко закреплены в передней пластине (9), но проходят через отверстия в задней пластине (10) и могут
скользить в них, а на каждом штифте предусмотрен выступ, служащий упором для его пружины (23).
Передняя пластина (9) имеет большое прямоугольное отверстие, образованное в ней, так что карта
удерживается только за ее края, а центральная часть карты видна и доступна для контакта с ручкой (25).
Назначение скользящего шпинделя (11) состоит, во-первых, в том, чтобы держатель карты и карта могли быть
перемещены в контакт с пером (25) или извлечены из него по мере необходимости, и, во-вторых, в том, чтобы
держатель карты мог быть открыт для вставки или извлечения карт путем продольного или продольного
осевого перемещения шпинделя в крайнее положение.
-Держатель диаграммы открывается путем разделения передней и задней пластин (9) и (10), и это
достигается следующим образом: четыре контактных элемента или упора (26) образованы на продолжении
каретки (8) таким образом, что каждый из указанных контактных элементов находится позади и напротив
одного из штифтов (24) держателя диаграммы.
Когда шпиндель (11) выдвинут в крайнее положение, штифты (24) касаются контактных элементов или упоров
(26), в результате чего движение указанных штифтов и, следовательно, передней пластины (9)
останавливается, а движение задней пластины (10) продолжается, и передняя и задняя пластины держателя
карты раздвигаются в достаточной степени для вставки или извлечения карты. Таким образом, согласно
конструкции, описанной в настоящем изобретении, в то время как продольное движение шпинделя (11)
продвигает или извлекает карту к ручке (25) или от нее, продолжение продольного движения открывает
держатель карты.
Шпиндель (11) отводится назад рычагом (7), воздействующим на рычаг (28), прикрепленный к указанному
шпинделю, и шпиндель возвращается в исходное положение после отпускания рычагом (27) пружиной (29),
которая упирается в задний подшипник (13) и воздействует на кольцо (29a), закрепленное на шпинделе (11).
Рычаг (27) управляется из централизованного механизма управления, который будет описан ниже. 70 À i Те
движения стрелы, описанные в направлении, параллельном оси скользящего шпинделя (11), не связаны с
фактическим построением кривой напряжение-деформация на графике. 75 Указанная кривая строится в
данном примере горизонтальным движением графика в направлении запланированных путей (7) в сочетании
с вертикальное перемещение ручки (25) приводит к тому, что скользящая каретка (8) и держатель диаграммы
перемещаются вместе вдоль планированных направляющих (7) горизонтальным винтом (30), который
соединен коническими шестернями (31) и (32) с вертикальным валом (33), который проходит вниз через
направляющие (2) и (3) и который вращается соответствующей промежуточной зубчатой передачей от
механизма нагружения испытательной машины.
Винт klce (30) входит в зацепление с _: Alt 90 (34), прикрепленным к каретке slidino (8).
Указанная промежуточная передача предназначена для обеспечения трех альтернативных передаточных
чисел, и для этой цели на вертикальном валу (33) закреплена скользящая втулка (35) 95, несущая три
прямозубые шестерни (36), (37) и (38). С помощью рычага (39) можно перемещать втулку (35) и скользить ею,
чтобы любая из шестерен (5), (8), (7) и (38) могла быть приведена в зацепление с соответствующей
прямозубой шестерней (40), (41) или (42), установленной на другой скользящей втулке (43), закрепленной на
промежуточном валу (44). Указанный промежуточный вал вращается парой прямозубых шестерен (45) и (46),
которые соединяют его с ручкой 105 (47), являющейся частью механизма нагружения испытательной машины,
причем эта ручка вращается пропорционально нагрузке, создаваемой работой машины. Испытательная
машина 110. С помощью описанной выше зубчатой передачи вращение маховика (47) обеспечивает
держателю диаграммы горизонтальное перемещение, пропорциональное увеличению нагрузки, создаваемой
испытательной машиной, и 115 горизонтальное смещение кривой, нарисованной на диаграмме, представляет
собой напряжение в образце и пропорционально ему. Однако легко понять, что способ передачи 120
движения на диаграмму обязательно зависит от типа испытательной машины, к которой применяется
регистрирующее устройство, и изменяется в зависимости от него. Таким образом, в случае испытательных
машин, работающих под давлением жидкости, скользящая каретка и держатель диаграммы могут
перемещаться посредством соединения с небольшим поршнем, действующим против пружины или маятника
и работающим в цилиндре, снабжаемом жидкостью из 130, чтобы частично обхватить образец (6), а рычаги,
сформированные таким образом, предназначены для приема винтовых гнезд (54) и (55), каждое из которых
содержит соответственно заостренный шпиндель (56) и (57). Точки этих шпинделей 70 расположены таким
образом, чтобы затягиваться на образце (6) в диаметрально противоположных точках путем вращения
винтовых гнезд (54) и (55). Благодаря этому расположению любое движение образца в точках 75, где
шпиндели входят в его зацепление, немедленно передается на рычаги передачи деформации (52) и (53).
Одно из винтовых гнезд в каждом рычаге также содержит пружину сжатия (58) для 80 обеспечения контакта
точек шпинделей (56) с образцом, когда диаметр последнего уменьшается в процессе испытания.
Для обеспечения симметричной регулировки винтовых гнезд 85 одно из них в каждом рычаге имеет левую
резьбу, а другое гнездо — правую, и оба гнезда вращаются одновременно на 90 градусов с помощью зубчатой
передачи. Эта зубчатая передача состоит из зубчатого колеса (59), образованного на каждом гнезде, каждое
из которых зацепляется с шестерней (60), образованной или закрепленной на валу (61), который вращается
вручную на 95 градусов через ручку (62).
Рычаг (52) поддерживается шарнирами (63), которые входят в зацепление с горизонтальным кольцом (64),
вращающимся посредством шарниров (65) на внутреннем кольце (66), свободно вращающемся на полом
штифте (67), закрепленном резьбовой муфтой в кронштейне (68), прикрепленном к раме (1) аппарата. Оси
шарниров (63) и (65) находятся в одной горизонтальной плоскости, но оси шарниров (65) перпендикулярны
осям шарниров (63), образуя таким образом универсальную опору, которая позволяет рычагу (52) свободно
перемещаться в любом направлении в пределах, установленных круглой упорной пластиной (69). На
продолжении верхнего рычага (52) расположены противовесы (70) для уравновешивания веса рычагов (52) и
(53) и их соединения, таким образом, 115 позволяют указанным рычагам сохранять горизонтальное
положение, когда они не соединены с образцом.
Нижний рычаг (53) соединен с верхним рычагом (52) вертикальным полым соединительным стержнем (71),
снабженным заостренными концами (72) и (73), которые входят в зацепление с коническими утопленными
подшипниковыми блоками (74) и (75) в рычагах (52) и (53) соответственно.
Привинчивая концевую деталь (73) к шатуну 125, можно регулировать расстояние между заостренными
концевыми деталями в соответствии с расстоянием между рычагами (52) и (53), а концевая деталь (73)
фиксируется, после регулировки, гайкой (76). В отличие от точной испытательной машины 130, в соответствии
с конструкциями, обычно используемыми в некоторых испытательных машинах, в данном случае каретка,
поддерживающая держатель диаграммы, может быть установлена на шарикоподшипниковых направляющих,
чтобы избежать сопротивления трению при перемещении указанного штока.
Вертикальный вал (33) также соединен коническими шестернями (48) и (49) с горизонтальным валом (50) с
ручным управлением, так что положение скользящей каретки и держателя диаграммы можно регулировать
вручную, при этом промежуточная передача временно отключается путем перемещения гнезда (43) вверх.
Для остановки движения скользящей каретки (8) в пределе ее нормального хода гайка (34) расположена
таким образом, чтобы входить в канавку (51) на винте (30), тем самым отсоединяясь от его резьбы. В качестве
альтернативы, движение скользящей каретки (8) может быть организовано таким образом, чтобы
автоматически разъединять промежуточную передачу при достижении ею предела ее нормального хода, и
это может быть достигнуто любым из известных способов осуществления такого разъединения.
Например, скользящая каретка (8) может быть сконструирована таким образом, чтобы перемещать рычаг
таким образом, что указанный рычаг посредством соответствующих соединений поднимал бы скользящую
головку (43), тем самым разъединяя шестерни (40), (41) или (42) и останавливая вращение винта (30), или
указанный рычаг может быть сконструирован таким образом, чтобы отводить муфту, которая может быть
установлена на одном из валов механизма.
В то время как держатель диаграммы расположен таким образом, чтобы перемещаться горизонтально, как
описано, перу (25), которое находится в контакте с диаграммой, расположенной в держателе диаграммы,
придается вертикальное движение, пропорциональное величине деформации, возникающей в образце,
причем указанная деформация является результатом приложенного напряжения. Таким образом,
вертикальное движение пера в сочетании с горизонтальным движением держателя диаграммы создает на
диаграмме кривую, которая представляет собой зависимость между приложенным напряжением и
результирующей деформацией способом, хорошо известным тем, кто знаком с приборами для регистрации
напряжения и деформации.
Движение пера (25) обусловлено деформационным движением, происходящим в образце, и передается от
образца к перу системой рычагов и стержней, называемой «механизмом передачи деформации». Механизм
передачи деформации в данном примере регистрирующего устройства подходит для использования с
образцом для испытаний на растяжение (6), в этом случае деформация принимает форму движения
растяжения образца.
Рычаги передачи натяжения (52) и (53) раздвоены на одном конце, поэтому, поскольку расположение опорных
блоков (74) и (7.5) имеет важное значение, они регулируются в пазах (77) в соответствующих рычагах с
помощью установочных винтов (78), каждый из которых после регулировки зажимается гайкой (79),
установленной на винтовом удлинителе опорных блоков. Две пружины натяжения (80) расположены по одной
с каждой стороны соединительного стержня (71) для поддержки нижнего рычага и надежной фиксации
соединительного стержня (71) в его подшипниках.
Свободный конец нижнего рычага (53) соединен вертикальным стержнем (81), который проходит вверх через
полый штифт (67) с горизонтальным промежуточным рычагом (82), установленным на шарнирах (83) и
предназначенным для приведения в действие рычага (84), несущего ручку (25).
Вертикальный стержень (81) имеет заостренный нижний конец и соединен верхним концом с заостренным
концевым элементом (85) посредством промежуточного регулировочного гнезда (86).
Заостренный нижний конец вертикального стержня (81) и заостренная концевая деталь (85) входят в
зацепление с коническими утопленными подшипниковыми элементами (87) и (88), прикрепленными
соответственно к рычагам (53) и (82). Путем завинчивания вертикального стержня (81) в гнездо (86)
расстояние между заостренными концами вертикального стержня (81) и концевой детали (85) регулируется в
соответствии с расстоянием между рычагами (53) и (82), а вертикальный стержень (81) фиксируется, после
регулировки, гайкой (89).
Ручка (25) может быть либо непосредственно прикреплена к рычагу (84), в этом случае ее траектория будет
представлять собой дугу окружности, либо, если предпочтительнее, ручка может быть ограничена в движении
по прямолинейной траектории соответствующими направляющими, в этом случае ручка должна быть
соединена с рычагом с помощью какой-либо гибкой тяги или другого подходящего промежуточного
устройства.
Описанная выше рычажная система образует систему, при которой любое движение образца в целом не
передается на ручку, но она устроена таким образом, что любое изменение длины образца, 53 вызванное
растяжением под напряжением между точками, где рычаги входят в зацепление с образцом, немедленно
передается на ручку.
Хотя описанная выше рычажная система подходит для использования с испытательными стендами на
растяжение.
Настоящее изобретение также применимо к регистрирующим устройствам, адаптированным для
использования с другими видами испытаний, такими как испытания на сжатие, поперечное сжатие или
кручение. Адаптация в этих случаях включает модификации механизма передачи деформации, но поскольку
этот механизм сам по себе не является частью настоящего изобретения, указанные модификации не
описываются. Примеры таких модификаций, применяемых в аналогичных условиях, описаны в моей
британской патентной заявке № 216266, хотя такие устройства не были графического типа.
Когда рычаги (52) и (53) не соединены с испытательным образцом (6), тот конец нижнего рычага (53), который
входит в зацепление со стержнем (81), поддерживается установочной вилкой (90), которая входит в
зацепление с двумя штифтами (91), прикрепленными к нижнему рычагу (53). Вилка (90) 75 имеет
цилиндрический стержень (92), расположенный таким образом, чтобы скользить вертикально в гнезде (93),
закрепленном резьбовыми кольцами в кронштейне (94), прикрепленном к раме (1). Указанный стержень
прижимается вверх пружиной сжатия (95) до тех пор, пока стопорное кольцо (96) не упрется в выступ (97),
образованный внутри гнезда (93). Одновременно два вертикальных установочных стержня (98), которые
выступают вверх из выступов, образованных на вилке (90), создают контакт с кольцом (64) универсальной
опоры и удерживать его в горизонтальном положении.
Когда рычаги передачи деформации (52) и (583) соединены с образцом, 90 фиксирующая вилка (90) затем
оттягивается вниз с помощью соединения от централизованного механизма управления, чтобы освободить
нижний рычаг (53) и кольцо (64) универсальной опоры, что позволяет рычагам передачи деформации
функционировать без помех и реагировать на любое движение, вызванное выдвижением образца. В нижнем
положении рычаги вилки (90) располагаются 100 в пазу (90а), показанном на рис. 6, который служит для
удержания рычагов в правильном положении для последующего повторного зацепления со шпильками (91).
Централизованный механизм управления 105 управляет движением держателя карты посредством его
соединения с кривошипным рычагом (27), а также управляет движением установочной вилки (90) и
установочных стержней (98) посредством его соединения со стержнем 110 (92) установочной вилки. С
помощью этого механизма управления указанные выше движения происходят автоматически в той
последовательности, которая необходима для правильной работы аппарата, и все движения держателя
карты, установочной вилки и стержней управляются одним рычагом управления (99). Наличие
централизованного механизма управления значительно облегчает работу оператора и позволяет
осуществлять более быструю работу регистрирующего аппарата, чем это было бы в противном случае.
Два кулачка (100) и (101) вращаются на управляющем валу (102), который может поворачиваться на угол
около 270 градусов с помощью управляющего рычага (99), расположенного перед циферблатом (103), на
котором отмечены три основных положения 130 397,596, свободно реагирующих на движения образца, при
этом диаграмма находится в контакте с пером.
(Четыре) После того, как прибор зафиксировал результаты испытания, рычаг управления переворачивается,
при этом диаграмма извлекается из ручки, фиксирующая вилка (90) и стержни (98) входят в заклепки (91)
нижнего рычага и в кольцо (64) соответственно, и, наконец, диаграмма освобождается для извлечения
оператором. Следует понимать, что все описанные выше движения с первого по четвертый вызваны работой
централизованного механизма управления посредством рычага управления (99), за исключением действия по
соединению прибора с образцом.
Кроме того, в аппарате, имеющем вращающуюся раму, как в описанной выше конструкции 85,
централизованный механизм управления включает в себя еще один кулачок, известный как кулачок
позиционирования рамы (119), для позиционирования рамы (1) в процессе соединения аппарата 90 с
образцом и для извлечения средств позиционирования после того, как аппарат был таким образом соединен.
Фиксирующий кулачок рамы (119) закреплен на том же валу (102), что и два кулачка 95 (100) и (101), и
управляется тем же рычагом управления (99). Поверхность:
Кулачок для позиционирования рамы (119) имеет две основные части, а именно, приподнятую часть (119) и
утопленную часть (119b), соединенные наклонной частью (119). Этот кулачок работает относительно
контактного штифта (120), расположенного в гнезде (121), закрепленном в рычаге (122), прикрепленном к
части (5) испытательной машины. Внутри гнезда (121) и за выступом, образованным на штифте (120),
расположена буферная пружина (123) 105, которая действует как амортизатор, когда устройство слишком
быстро перемещается в контакт со штифтом (120) 110i. Положение штифта (120) можно регулировать с
помощью гайки (124), которая.
впоследствии фиксируется гайкой (125).
Когда рычаг управления (99) находится в положениях, отмеченных «Диаграмма выпущена» и «Холодное
состояние», выступающая часть (119a) кулачка крепления рамы (119) расположена напротив контактного
штифта (120), когда устройство перемещается или качается для согласования с испытуемым образцом.
Положение контактного штифта (120) регулируется таким образом, что когда выступающая поверхность
(119a) касается контактного штифта (120), устройство находится в правильном положении для подключения к
испытуемому образцу (6) на 125.
При перемещении рычага управления (99) в положение «Тест», утопленная поверхность (119b) перемещается
в противоположную сторону от контактного штифта (120), контакт с которым прекращается, что позволяет
раме реагировать без рычага управления, а именно, в положение для вставки или извлечения диаграммы,
обозначенное как «Диаграмма выпущена», положение «Холодное» и положение «Тест». Кулачок (100) имеет
форму, обеспечивающую необходимые перемещения диаграммы, и сообщается с изогнутым рычагом (27), в
то время как кулачок (101) имеет форму, обеспечивающую необходимые перемещения установочной вилки
(90) и установочных стержней (98), и сообщается со штоком (92) установочной вилки.
Эти кулачки могут быть обозначены как «кулачок управления картой» и «позиционирующий кулачок» в
соответствии с их соответствующими функциями. Над каждым рычагом расположен кулачковый рычаг (104) и
(105), каждый из которых шарнирно закреплен на одном конце на опорном штифте (106) и снабжен
направляющими (107) и (108), которые входят в зацепление с кулачком под ним. Направляющие (107) и (108)
при желании могут быть оснащены шариковыми подшипниками для уменьшения трения о кулачки. Свободные
концы кулачковых рычагов соединены тонкими проволочными тросами (109) и (110), проходящими через
гибкие трубки (111) и (112), с изогнутым рычагом (27) и хвостовиком (9) соответственно. Для компенсации
провисания тросов (109) и (110) один конец каждой гибкой трубки (111) и (112) удерживается в гнезде (11%) и
(114), каждое из которых регулируется с помощью гаек (115) и (116). Другие концы гибких трубок
удерживаются в неподвижных гнездах (117) и (118) соответственно.
Профили кулачков (100) и (101) из сплава Tl Te имеют такую форму, которая обеспечивает следующую
последовательность операций, а именно:
(Один) При положении рычага управления (99) в позиции, обозначенной как «Карта выпущена» 4 o, держатель
карты выдвинут до крайнего положения и, следовательно, открыт для вставки или извлечения карты, в то
время как установочная вилка (90) и стержни (98) находятся в поднятом положении, будучи, таким образом,
зацеплены соответственно со штифтами (91) в нижнем рычаге и с кольцом (64) универсальной опоры.
(Два) При положении рычага управления «В режиме ожидания» держатель диаграммы выдвинут достаточно
далеко, чтобы закрыть и зафиксировать диаграмму, но не настолько далеко, чтобы диаграмма коснулась
ручки, в то время как установочная вилка (90) и стержни (98) все еще находятся в поднятом положении. При
этом положении рычага управления оператор подключает устройство к образцу для испытаний.
(Три) Между положениями «холостой ход» и «испытание» установочная вилка (90) и стержни (98) отводятся
вниз установочным кулачком (101), а затем держатель диаграммы продвигается к ручке кулачком управления
диаграммой (100), так что при достижении положения «испытание» рычаги передачи деформации 397,596
397,596 ограничивают любые незначительные боковые перемещения рычагов передачи деформации или
образца во время процесса испытания.
Трение пера (25) о диаграмму, хотя и небольшое, всегда в некоторой степени замедляет движение пера и
оказывает наибольшее влияние в случаях, когда механизм передачи деформации сконструирован таким
образом, чтобы обеспечить значительно увеличенную запись деформации.
Для противодействия эффекту этого трения предусмотрено автоматическое извлечение диаграммы из пера
через частые и регулярные интервалы, чтобы позволить перу занять свое естественное положение. Это
достигается с помощью кулачкового механизма, который в данном примере применяется следующим
образом, а именно:
Кулачок (126) вращается винтом (30) и передает прерывистое скользящее движение шпинделю (11) через
промежуточный рычаг (127), который воздействует на установочный винт (128), установленный на рычаге
(129), прикрепленном к шпинделю держателя диаграммы (11). Вращательное движение винта (30) передается
на кулачок (126) посредством шпонки (130), закрепленной в указанном кулачке, но скользящей вдоль
длинного шпоночного паза (131), образованного в винте (30). Кулачок (126) и шпонка (130) расположены
торцом между внутренней поверхностью (132) гайки (34) и поверхностью (133), образованной на скользящей
каретке (8). Таким образом, кулачок (126) и шпонка (130) вынуждены перемещаться торцом вместе с
Скользящая каретка (8), кулачок (126) не имеет резьбы, а скользит по верхушкам резьбы винта (30). Резьба
винта (30) предпочтительно выполнена квадратной резьбой, чтобы обеспечить хорошую направляющую
поверхность для скольжения кулачка. Промежуточный рычаг (127) снабжен направляющей (134), которая
служит промежуточным звеном между кулачком (126) и рычагом (127) для предотвращения чрезмерного
трения и износа и может быть, при желании, снабжена шарикоподшипником.
Профиль кулачка (126) может принимать различные формы и, например, может быть шестиугольным, что
позволяет получить шесть импульсов за каждый оборот. При желании шестиугольная часть кулачка может
Соседние файлы в папке патенты