Устройство для испытания образцов материалов на сжатие

 

СОЮЗ СОЖТСИ4Х

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1Ю (11) 3(59 601 Й 3 18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ . И306РЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

21 (21) 3364952/25-28 (221 16.10.81 (4e) 23.05.83. Бюл. М 19 (72) В.И.Аксенов, E.A.)Kàêåæàíoâ, А.Д.Гайдуков, A ° H.Сычев, В.П.Россинский и В.A.Филевский (53) 620.173.251(088.8 )

156) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 624140, кл. $01 14 3/18, 1978 (прототип). (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ HCIIHTAНИЯ ОБРАЗЦОВ NATEPMMIOB HA СЖАТИЕ, содержащее нагружающую и опорную плиты и систеьы нагрева и охлаждения, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения воэможности испытания образцов различной форьы при одновременном повышении точности испытаний путем создания постоянного температурного поля на поверхности образцов, система нагрева размещена в опорной плите, система охлаждения - в нагружающей плите, а устройство снабжено корпусом, выполненным в виде последовательно расположенных секций с теплоиэопяцией на внутренней их поверхности, установленных с возможностью перемещения вдоль нагружающей и опорной плит.

2. Устройство по п. 1, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения производительности, оно снабжено дополнительной нагружающей плитой, опорная плита выполнена в виде диска, размещенного меж- Е ду нагружающими плитами параллельно им, а система нагрева выполнена s виде источника тока, связанного с диском. С::

1019276

2 и опорную плиту 3. Секции 1 установлены с возможностью перемещения вдоль опорных поверхностей нагружающей плиты 2 и опорной плиты 3 и связаны с соответствующими приводами (не показаны). На внутренней поверхности секции 1 размещен теплоизоляционный материал, например легко деформируемая муллитокремнеземная плита 4. В нагружающей плите

2 размещена система 5 охлаждения, а на плите 2 установлена крестовина 6 и шарнирно соединенный с ней шток 7, Опорная плита содержит установленные в ней дистанционные пе)5 регородки 8, теплопроводные мосты

9, стержневые нагреватели 10, соединенные с источником 11 тока, теплоизоляцию 12, соединенную при помощи трубопроводов 13 и вентилей

14 с системой 5 охлаждения нагружающей плиты 2 и соответственно с насосом 15 и наполнительным блоком

1Ь. Кроме того, опорная плита может быть выполнена в виде диска 17, соединенного с источником 11 тока. Температуру на, различных участках поверхности испытуемого образца фиксируют при помощи переключателя $8 электропотенциометра 19 и соответствующих термопар (не показаны), а деформацию образцов — при помощи датчиков 20 перемещения, установ- ленных на нагружающей плите 2, и измерительных стержней 21, установленных диагонально на опорной плите

35 3 с возможностью взаимодействия с датчиками 20. При этом стержни 21 выполнены из материала с малым коэффициентом линейного расширения.

Температуру охлаждающей среды регу4О лируют при помощи автоматической системы 22, а температуру нагревателей 10 или диска 17 — при помощи автоматической системы 23.

Устройство работает следующим

45 обРазом

Образец 24 устанавливают на опорной плите 3 и при помощи приводов прижимают к его боковой поверхности секции 1. После этого включают систему 5 охлаждения и источник 11 тока.

При помощи нагревателей 10 и темплопроводных мостов 9, контактирующих с ними и увеличивающих теплоотдачу от нагревателей 10 к образцу 24, последний нагревают до требуемой температуры. При достижении на торцах образца 24 требуемых температур включают системы 22 и 23. После установления заданного распределения температур по высоте образца 24 последний через шток 7 и крестовину 6 нагружают через плиту 2 сжимающей нагрузкой, Абсолютную деформацию образца фиксируют при взаимодействии датчиков 20 с соответствуИзобретение относится к испытательной технике, а именно к устройст вам для испытания образцов материалов на сжатие.

Известно устройство для испытания образцов материалов на сжатие, содержащее нагружающую и опорную плиты и системы нагрева и охлаждения. Для поддержания на поверхности испытуемого образца заданного температурного поля в устройстве используют термостатирующие пояса. При этом система нагрева размещена в нагружающей, а система охлаждения в опорной плитах 1 J.

Недостатком известного устройства является невозможность испытания образцов нецилиндрической формы с высокой точностью из-эа непостоянной величины температурного поля на поверхности испытуемого образца вследствие конвективного теплообмена термостатирующих поясов с окружающей средой, сложности установки, термостатирующих поясов на образцах

;различной формы и изменения свойств материала нагружающей плиты при одновременном воздействии на нее температуры и нагруэки.

Цель изобретения — расширение технологических воэможностей путем обеспечения возможности испытания образцов различной формы при одновременном повышении точности испытаний путем создания постоянного температурного поля на поверхности образцов.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для испытания образцов материалов на сжатие, содержащем нагружающую и опорную плиты и системы нагрева и охлаждения, система нагрева размещека в опорной плите, система охлаждения — в нагружающей плите, а устройство снабжено корпусом, выполненным в виде последовательно расположенных секций с теплоизоляцией на внутренней их поверхности, установленных с возможностью перемещения вдоль нагружающей и опорной плит.

Кроме того, с целью повышения производительности, устройство снабженс дополнительной нагружающей плитой, опорная плита выполнена в виде диска, размещенного между нагружающими плитами параллельно им, а система нагрева выполнена в виде источника тока, соединенного с диском.

На фиг. 1 изображена схема устройства в.случае испытаний одного образца; на фиг. 2 — схема устройст-. 60 ва в случае одновременного испытания двух образцов.

Устройство содержит корпус, выполненный в виде последовательно pacrio« ложенных секций 1, нагружающую плиту, у ющими стержнями 21 как перемещение

1019276.нагружающей плиты 2 относительно опорной плиты 3.

При испытании одновременно двух образцов 24 и 25 их устанавливают соответственно на дополнительную нагружающую плиту 26, аналогичную плите 2, и на диск 1"1, размещенный жду плитами 2 и 26 и параллельный м. Система 5 охлаждения плит 2 и 26 соединяют трубопроводами 13 таким образом, что образуется система охлаждения с оборотным водоснабжением. На плитах 2 и 26 при помощи соответствукщих кронштейнов

27 и 28 устанавливают измерительные стержни 21, взаимодействующие с датчиками 20 перемещения, причем последние могут быть как стрелочнымн (;при значительной деформации образцов):, так и тенэорезисторными, когда деформация испытываемых образцов не превышает прочности на сжатие измерительных стержней. После этого поджимают к боковой поверхности образцов 24 и 25 секции 1 и включают систему 5 охлаждения плит 2 и 26 и источник 11 тока. При пропускании тока через диск 17, выполненный, например, иэ пористого материала с высоким электрическим сопротивлением, последний разогревает я до заданной температуры. При достижении на торцах испытуемых образцов 24 и

25 требуемых температур включаются система 22 автоматического регулиро5 -ванин температуры охлаждающей среды и система 23 автоматического регу лирования температуры диска 17. После установления заданного распределения температур по высоте образцов

10 24 и 25 последние при помощи соответствующих плит 2 и 26 подвергают сжатию. Изменение расстояния между последними через стержни 21 передается датчикам 20 перемещения.

15 Выполнение корпуса устройства в виде последовательно установленных с возможностью перемещения вдоль плит секций с теплоизоляцией на внутренней .их поверхности позволяет испытывать образцы различной формы с высокой точностью при постоянном температурном поле на поверхности образцов и одновременном воздействии сжимающей нагрузки. При этом повышается производительность ис- " пытаний эа счет применения дополнительной нагружающей плиты и обеспечения тем самим испытания двух .образцов.

ВНИИПИ Эаказ 3750/35

Тираж 873 Подписное

Филиал OIlfi "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4