Установка для циклических высокотемпературных испытаний материалов на растяжение

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ, содержащая станину, устройство для нагрева образца, верхний и нижний захваты образца, экстензометр, механизм для циклического нагружения образца, включающий неравноплечий рычаг, на длинном плече которого укреплена подвеска с грузом, тягу для соединения рычага с нижним захватом и соединенный с рычагом привод, а также устройство для горизонтирования рычага, содержащее привод перет.1ешения верзшего захвата и цепь управления испогасительным двигателем этого привода, включаклцую датчик положения рычага в вице конечного выключателя и магнитный пускатель, отличающаяся тем, что, с целью повышешга точности испытания на циклическую прочность и ползучесть и расщирения функциональных возможностей, она снабжена реле времени, включенным между конечS ным выключателем и магнитным пускате (Л лем, и закрепленной на нижнем конце тяги серьгой, имеющей обращенный вверх выступ, а на коротком плече рычага выг полнено I ответное гнездо для выступа серьги.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИН

ЗЮ 4 01 и 3134

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY GBNQETEAbCTBV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБР =,ТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3449735/25-28 (22) 04,06.82 (46) 300983. Бюл. Nо 36 (72) В, ll. Манько и Ю, A. KyaeMa (71) Институт проблем прочности

АН Украинской ССР (53) 620,178.38(088.8) (56) 1. Серенсен С. В, и др. Мешины цля испытаний на усталость . M., Машгиз, 1957, с. 253, фиг. 165.

2, Ковпак В. И.,Кузема Ю, А. Установка для циклических испытаний на растяжение. — "Заводская лаборатория", т. ХХХ, ¹ 5, 1964, с. 611-612 (прототип). (54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ, содержащая станину, устройство для нагрева образца, верхний и нижний захваTbj образца, экстензометр, механизм для циклического нагружения образца, вклю„,SU„„1045071 A чающий неравноплечий рычаг, на длинном плече которого укреплена подвеска с грузом, тягу для соединения рычага с нижним захватом и соединенный с рычагом привод, а также устройство для го ризонтирования рычага, содержащее привод перемещения верхнего захвата и цепь управления исполнительным двигателем этого привода, включающую датчик положения рычага в виде конечного выключателя и магнитный пускатель, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности испытания на циклическую проч-ность и цолзучесть и расширения функциональных возможностей, она снабжена реле времени, включенным между конеч- Я ным выключателем и магнитным пускателем, и закрепленной на нижнем конце тяги серьгой, иыеюшей обреюеийый saepx выступ, а на коротком плече рычага выi цолнено i ответное гнездо для выступа серьги.

1 «ою

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к установкам цля циклических высокотемпературных испытаний на растяжение, и может быть использовано для изучения поведения материалов при ползучести.

Известна установка для циклических испытаний материалов на растяжение, содержащая станину, цинамометр, рычаг, одно плечо которого соединено с патруб- 10 ком кривошипного возбудителя, а цругое— посрецством серьги с захватом образца,. и механизм статического нагрумения («3, Известная установка позволяет проводить испытания материалов в условиях ползучести, однако облацает невысокой точностью вследствие того, что компенса-, цию вытяжки образца в процессе испытания производят вручную с помощью механизма статического нагружения. 20

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является установка для циклических высокотемпературных испытаний материалов на растяжение, со,держащая станину, устройство цля нагрева2 образца, верхний и нижний захваты образца, экстензометр, механизм для циклического нагружения образца, включающий неравноплечий рычаг, на длинном плече которого укреплена подвеска с грузом, тягу для соединения рычага с нижним захватом и соединенный с рычагом привод, а также устройство для горизонтирования рычага, соцержащее привод перемещения верхнего захвата и цепь управления исполнительным двигателем этого привоца, 35 включающую датчик положения рычага в вице конечного выключателя и магнитный пускатель, в которой рычаг соединен с тягой посредством шарового шарнира (2)

- 10

Указанная установка позволяет прово дить высокотемпературные испытания при циклическом растяжении, но характеризуется низкой точностью измерения деформации образца при высокотемператур45 ных испытаниях. Йпя нагружения образца длинное плечо рычага опускается вниз, при этом перемещение шарового шарнира и тяги получает помимо вертикальной составляющей erne и горизонтальную составляющую, которая вызывает нежела тельные перемещения тяг экстенэометра и возникновение в них изгибающих усилий, вносящих погрешности а показания инци1 каторов экстензометра, соизмеримые по величине с деформацией образца, Кроме того, горизонтирование рычага в устано6 Се производится при нагруженном состоянии образца, что созцает дополнительную наг- рузку на образец, не прецусмотренную программой испытаний и оказывающую влияние на характеристики циклической прочности, искажая ход испытания. При снятии нагрузки с образца во время двйжения рычага вверх имеет место эффект обратного пластического послецствия, т, е. уменьшение величины цеформации полэучести, регистрация которого на установке невозможна из-аа большой погрешности измерения деформации, что сужает функциональные возможности устав овки.

Цель изобретения — повышение точности испытания на циклическую прочность и ползучесть и расширение функциональных возможностей установки.

Поставленная цель щ>стигается тем, что jjcTQBDBEa для циклических высокотемпературных испытаний материалов на растяжение, содержащая станину, устройство цля нагрева образца, верхний и нижний захваты образца, экстензометр, механизм цля циклического нагружения образца, включаклдий неравноплечий рычаг, на длинном плече которого укреплена подвеска с грузом, тягу для соединения рычага с нижним захватом и соединенный с рычагом привод, а также устройство для горизонтирования рычага, содержащее привод перемещения верхнего захвата и цепь управления исполнительным двигателем этого привоца, включающую датчик положения рычага в виде конечного выключателя и магнитный пускатель, снабжена реле времени, включенным между конечным выключателем и магнитным пускателем, и закрепленной на нижнем конце тяги серьгой, имеющей обращенный вверх выступ, а на коротком плече рычага:выполнено ответное гнездо для выступа серьги.

Благодаря такому выполнению при снятии нагрузки разрывается механический контакт рычага с серьгой и цепь: нижний захват - образец -верхний захват получает чисто вертикальное перемещение, что обеспечивает более точное измерение экстенэометром деформации образца и, следовательно, более точную регистрацию характеристик циклической ползучести и возможность точной регистрации характеристик обратного пластического последействия. Введение реле времени позволяет обеспечить возврат рычага в горизонтальное положение при разгруженном образце, в результате чего устраняется действие на образец дополнительной нагрузки, которая вози;псает в случае горизонтиро3 10450 вания рычага при нагруженном состоянии образца.

На фиг. 1 изображена установка пля циклических высокотемпературных испытаний материалов на растяжение, общий вип; на фиг. 2 — соединение с нижним захватом; на фиг. 3 — вип по стрелке А на фиг. 2.

Установка содержит станину 1, уст— ройство 2 нагрева образца 3, верхний 4 и нижний 5 захваты -образца 3, экстензо- 1р метр, включающий два индикатора 6 и 7 часового типе, соединенных при помощи тяг 8 с концами образца 3, механизм для циклического негружения орразца 3, включающий неравноппечий рычаг 9, установленный на станине 1 в шарнирной опоре 10, на длинном плече которого укреплена подвеска 11 с грузом 12, тягу

l3 для соепинения рычага 9 с нижним захВаТоМ 5, снабженную на нижнем конце 2р серьгой 14, имеющей обращенный вверх выступ 15, входящий в ответное гнездо

16, выполненное на коротком плече рычага 9, и соединенный с рычагом 9 привод, содержащий программный эапатчик

l7, электродвигатель 18, червячный ре,дуктор 3.9, цепную передачу 20, кривошип

21 и трос 22, соединяющий кривошип 21 с рычагом 9. Установка содержит также устройство для горизонтировения рычага

9, в состав которого входят привод перемещения верхнего захвата 4, включающий исполнительный двигатель 23, червячный редуктор 24, цепную передачу 25, червячный редуктор 26 и винтовую пару 27, 35 соединенную шарниром 28 с верхним захватом 4, и цепь уцравления исполнительным двигателем 23 этого привода, содержащую датчик 29 положения рычага 9 в вице конечного выключетеля, магнитный пускатель 30 и реле 31 времени, включенное между конечным выключателем 29 и магнитным пускателем 30, Рычаг 9 имеет противовес 32 пля

45 частичного уравновешивания рычага 9, подвески 11 и других деталей установки, а также съемный элемент ЗЗ, закрепленный в рычаге шпонкой 34, и установлен в подшипниках 35 опоры 10, закрытых крышками 36. В качестве реле 31 време50 ни может быть использовано стандартное реле ВЛ-23,предназначенное для передачи команд иэ одной электрической цепи в другие (не более трех} с определенными

71 4 предварительно устеновле п1ыми независимыми вь1пержками времени в цепях управления. Тяга 13 соединена с нижню«захватом 5 чекой 37.

Установка работает следука им образом.

Прогреммный запатчик 17 управляет электродвигателем 18, который через редуктор 19 и цепную передачу 20 приводит в движение кривошип 21, При движении кривошипа 21 вниз длинное плечо рычага 9 поп пействием груза 12 опускается и гнездо 16 рычага 9 входит в контакт с выступом 15 серьги 14, СерьI га 14 через тягу 13 и нижний захват 5 передает нагрузку на образец 3. По мере вытяжки образца 3 рычаг 9 опускается, замыкая контакты конечного выключателя

29 ° Ipn замыкании контактов выключателя 29 эапитывается реле 31 ареМеНН, которое самобпокируется и обеспечивает задержку включения магнитного пускателя

30 до ближайшей фазы разгрузки образца

3, ппя чего не цифровом реле 31 в соответствии с частотой циклов нагружения заI ранее устанавливается необходимое время задержки, При движении кривошипа 21 вверх рычаг 9 поднимается с помощью троса 22.

Гнездо 16 выходит из контакта с выступом 15, и нагрузка с образца 3 снимается, Во время разгрузки реле 31 включает магнитный пускатель 30 и исполнительный двигатель 23, который через червячные репукторы 24 и 26, цепную передачу 25 и винтовую пару 27 попнимает верхний захват 4, образец 3, нижний захват 5 и серьгу 14 по положения, при котором рычаг 9 в фазе нагружения образца 3, когда гнездо 16 контактирует с выступом 15, расположится горизонтально, После этого реле 31 выключает магнитный пускатель 30 устройства горизонтирования, В установке все элементы выполнены в количестве четырех за исключением программного запатчцка 1 7, двигателя 18, редуктора:l9 и передачи 20, что позволяет производить одновременно испытание четырех образцов.

Применение предлагаемой установки позволяет повысить точность испытания на циклическую прочность и ползучесть и дает воэможность .изу ать эффект об- ° ратного пластического последствия.

1045071

1045071

1м

%us. Л

Ви.д 4

0 4З оное

Фс/Р. 5 г.Ужг эроп,ул. Проектнея,4