Устройство для испытаний материалов на ползучесть

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ НА ПОЛЗУЧЕСТЬ к НСПЫТа те ль НОЙ машине, содержащее вакууь ную камеру, установленные в ней пуансоны для размещения между ними образца материала , соединяемые при испытании с захватами испытательной машины, систему пропускания тока через обра зец с токоподводами, злектрически связанными с пуансонами, и керамические втулки, отлича.ющееся тем, что, с целью повышения точности испытания путем обеспечения заданного осевого температурного градиента в образце, на обращенных друг к другу торцгис пуансонов выполнены осевые глухие отверстия, устройство снабжено установленными на зтих торцах наконечниками, плоские рабочие поверхности которых предназначены для взаимодействия с образцом и которые имеют хвостовики, размещен- . ные в глухих отверстиях пуансонов, | а керамические втулки установлены концентрично хвостовикам между пуансонакш и иаконечниками.

COOS ССВЕТСНИХ ООФФЛВП

РЕСПУБЛИК

9ЦР Q01 и 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н авто снами саидатальатвм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3399637/25=28 (22) 28.02.82 (46) 23.05.83. Бюл. I» 19

L72) A.H.Андрианов, В.Г.Баранов и Ю.Г.Годин (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-физический институт (53) 620 ° 172 ° 251.2(088.8)

456) 1. Авторское свидетельство СССР и 648874, кл. 601 и 3/08, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР ,И 691731, кл. 801 и 3/60,-19778 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДДЯ ИСПЫТАНИЙ

МАТЕРИАПОВ НА ПОЛЗУЧЕСТЬ к испытательной машине, содержащее вакуумную камеру, установленные в ней пуансоны, для размещения между ними образца ма- териала, соединяемые при испытании

„.Я0„„А с захватами испытательной машины, систему пропускания тока через образец с токоподводами, электрически связанными с пуансонами, и керамические втулки, о т л и ч а,ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности испытания путем обеспечения заданного осевого температурного градиента в образце, на обращенных друг к другу торцах пуансонов выполнены осевые глухие отверстия, устройство снабжено установленными на этих торцах наконечниками, плоские рабочие поверхности которых предназначены для взаимодействия с образцом и которые имеют хвостовики, размещенные в глухих отверстиях пуансонов, а керамические втулки установлены концентрично хвостовикам между пуансонами и наконечниками.

1019275

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытаний материалов на ползучесть, Известно устройство для испытаний материалов на ползучесть, содержащее верхнюю и нижнюю плиты, систему нагружения, пуансоны для размещения между ними образца материала и нагреватель P1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство для испытаний материалов на ползучесть к испытательной машине, содержащее вакуумную камеру, установленные в ней пуансоны для размещения между ними образца материала, соединяемые при испытании с захватами испытательной машины, систему пропускания тока через образец с токоподводами, электрически связанными с пуансойами, и керамические втулки, которые размещены между пуансонами и захватами испытательной машины (2 ), Недостатком известных устройств является низкая точность испытаний, обусловленная значительными теплопотерями с торцовых поверхностей образца через пуансоны, что приводит к возникновению осевого температурного градиента.

Цель изобретения — повышение точности испытания путем обеспечения заданного осевого температурного гра диента в образце. указанная цель достигается тем, что в устройстве для испытаний материалов на ползучесть к испытательной машине, содержащее вакуумную камеру, установленные в ней пуансоны для размещения между ними образца материала, соединенные при испытании с захватами испытательной машины, систему пропускания тока через образец с токоподводами, электрически связанными с пуансонами, и керамические втулки, на обращенных друг к другу торцах пуансонов выполнены осевые глухие отверстия, устройство снабжено установленными на этих торцах наконечниками, плоские рабочие поверхности которых предназначены для взаимодействия с образцом и которые имеют хвостовики, размещенные в глухих отверстиях пуансонов, а керамические втулки установлены концентрично хвостовикам между пуансонами.и наконечниками.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит плиту 1 с закрепленным на ней корпусом 2, которые образуют вакуумную камеру. В последней. установлены цилиндрические пуансоны 3 и 4, на обращенных друг к другу торцах которых выполнены соответственно осевые глухие отверстия 5 и 6. На этих торцах пуансонов установлены соответственно наконечники 7 и 8, имеющие хвостовики 9 и 10. Последние размещены в соответствующих осевых глухих отверстиях 5 и 6 пуансонов 3 и 4.

Концентрично хвостовикам 9 и 10 каждого из пуансонов 3 и 4 между пос10 ледними и соответствующими наконечниками 7 и 8 установлены керамические втулки 11 и 12. Каждый из пуансонов 3 и 4 электрически связан с соответствующим токоподводом 13 и

15 14 системы пропускания тока (не показана) через образец.

Для предварительного подогрева образца в камере установлен нагреватель 15. Охлаждение камеры осуществляют при помощи холодильника

16, выполненного в. виде водоохлаждаемой рубашки в корпусе 2 вакуумной камеры. Внутри камеры расположен ряд термопар 17 для измерения температуры на поверхности образца.

Устройство работает следующим образом.

Образец 18 устанавливают между плоскими рабочими поверхностями наконечников 7 и 8, а пуансоны 3 и

4.,соединяют с захватами испытательной машины (не показана). При этом отношение площади поперечного сече.ния каждого из хвостовиков 9 и 10

- к высоте керамических втулок 11 и

35 12 выбирают пропорциональным велиЧине тока, пропускаемого через образец 18 для его нагрева

=A3, 5

Р

40 где 5 — - площадь поперечного сечения хвостовика " высота втулки

3 — сила тока, пропускаемого через образец;

45 A - постоянная для данного материала образца величина, определяемая из соотношения

А= (д(ат), где р - плотность материала образца, коэффициент теплопроводности материала образца, дТ вЂ” градиент температур между

55 торцовой поверхностью образца и рабочей поверхностью наконечника.

После соединения пуансонов 3 и 4 с захватами испытательной машины

60 вакуумируют камеру и включают внешний нагреватель 15, при помощи которого производят предварительный нагрев образца 18. При этом на торцах образца за счет тепловых потерь че65 рез пуансоны 3 и 4 возникает осевой

3 1019275 4

t градиент температуры. Затем включают туры на поверхности образца 18 к систему пропускания тока через обра- последнему прикладывают нагру ку и эец 18, а внешний нагреватель 15 определяют его деформацию, по котоотключают. При прохождении тока че- рой судят о ползучести материала рез наконечники 7 и 8 соответствую- образца 18. щие хвостовики 9 и 10 нагреваются н за счет тепловыделения с рабочей по- Устройство позволяет повысить верхности наконечников 7 н 8 проис- точность испытания за счет испольходит снижение осевого градиента тем- зования наконечников с хвостовиками пературы. Регулируя силу тока, про- в качестве дополнительных нагрезапускаемого через образец 18, доби- 10 тельных элементов при пропускании ваются заданного перепада темпера- тока через испытуемый образец, что тур вдоль радиуса образца 18, за позволяет обеспечить заданный осесчет перегрева наконечников 7 и 8. вой температурный градиент в обПосле достижения заданной темпера- разце.

ВНИИПИ Заказ 3750/35 Тираж 873 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4