Устройство для установки и разрушения образца материала при определении удельной работы разрушения

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ И РАЗРУШЕНИЯ ОБРАЗЦА МАТЕРИАЛА ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ УДЕЛЬНОЙ РАБОТЫ РАЗРУШЕНИЯ, содержащее корпус , две подвижные поворотные опоры для призматического образца и ударник с самоустанавливающимся двухопорным бойком для нагружения образца изгибающим моментом , отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения удельной работы разрушения материала термоэлектрическим способом, оно снабжено упором для остановки ударника в положении, соответствующем минимальному прогибу образца , достаточному для его разрушения, каждая из опор выполнена составной из ползуна, подпружиненного в направлении, перпендикулярном оси ударника, и поворотной относительно него в плоскости изгиба образца обоймы для закрепления призматического образца, при этом стороны обойм, обращенные к ударнику, скошены под углом , выбранным из условия ввода этих сторон в контакт с бойком в момент остановки ударника. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, w что под бойком установлена твердая прокладка , служащая для предотвращения пластического деформирования образца в зоне приложения удара. : 7 .. j-f f

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ1104383 зш G 01 N 3/Зо. G 01 N 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3588286/25-28 (22) 06.05.83 (46) 23.07.84. Бюл. № 27 (72) В. К. Черкасов (71) Вологодский политехнический институт (53) 620.178.74 (088.8) (56) 1. Авдеев Б. А. Техника определения механических свойств материалов. М., «Машиностроение», 1965, с. 1 94.

2. Браун У., Сроули Дж. Испытания высокопрочных металлических материалов на вязкость разрушения при плоской деформации. Под ред. Б. А. Дроздовского, Е. М; Морозова, М., «Мир», 1972, с. 72 (прототип) . (54) (57) !. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ И РАЗРУШЕНИЯ ОБРАЗЦА МАТЕРИАЛА ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ УДЕЛЬНОЙ

РАБОТЫ РАЗРУШЕНИЯ, содержащее корпус, две подвижные поворотные опоры для призматического образца и ударник с самоустанавливающимся двухопорным бойком для нагружения образца изгибающим моментом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения удельной работы разрушения материала термоэлектрическим способом, оно снабжено упором для остановки ударника в положении, соответствующем минимальному прогибу образца, достаточному для его разрушения, каждая из опор выполнена составной из ползуна, подпружиненного в направлении, перпендикулярном оси ударника, и поворотной относительно него в плоскости изгиба образца обоймы для закрепления призматического образца, при этом стороны обойм, обращенные к ударнику, скошены под углом, выбранным из условия ввода этих сторон в контакт с бойком в момент остановки ударника.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,, д что под бойком установлена твердая про- Ц ф кладка, служащая для -предотвращения пластического деформирования образца в зоне приложения удара.

Ю

1104383

15

Изобретение относится к исследова нию прочностных свойств материалов, а именно к устройствам для установки и разрушения образца материала, и предназначено для использования при испытаниях на поперечный изгиб для определения удельной работы разрушения материала.

Известно устройство для установки и разрушения образца материала при определении удельной работы разрушения, включающее две плоские опоры для установки образца и маятник (1).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для установки и разрушения образца материала при определении удельной работы разрушения, содержащее корпус, две подвижные. поворотные опоры для призматического образца и ударник с самоустанавливающимся двухопорным бойком для нагружения образца изгибающим моментом (2) .

Недостатком известных устройств с позиций и при мен имости термоэлектрического способа измерения работы разрушения является низкая точность из-за неконтролируемого свободного теплообмена между поверхностями разрушения образца и окружающей средой.

Целью изобретения является повышение точности определения удельной работы разрушения материала термоэлектрическим способом.

Эта цель достигается тем, что устройство для установки и разрушения образца материала при определении удельной работы разрушения, содержащее корпус, две подвижные поворотные опоры для призматического образца и ударник с самоустанавливающимся двухопорным бойком для нагружения образца изгибающим моментом, снабжено упором для остановки ударника в положении, соответствующем минимальному прогибу образца, достаточному для его разрушения, каждая из опор выполнена составной из ползуна, подпружиненного в направлении, перпендикулярном оси ударника, и поворотной относительно него в плоскости изгиба образца обоймы для закрепления призматического образца, при этом стороны обойм, обращенные к ударнику, скошены под углом, выбранным из условия обеспечения ввода. этих сторон в контакт с бойком в момент остановки ударника.

Под бойком установлена твердая прокладка, служащая для предотвращения пластического деформирования образца в зоне приложения удара.

Такое конструктивное выполнение устройства предотвращает разлет обломков разрушенного образца и обеспечивает удержание их в наиболее выгодном симметричном положении друг относительно друга, что

55 существенно снижает теплообмен между обломками образца и окружающей средой.

На фиг. 1 представлена схема устройства с испытываемым образцом в двух состояниях: слева от оси — до приложения нагрузки (исходное состояние), справа — после разрушения образца (конечное состояние); на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Образец 1 закрепляется в подвижных поворотных опорах, состоящих из горизонтально подвижных ползунов 2 и поворотных относительно них обойм 3, через твердые прокладки 4. Через эти же прокладки на образец опирается в двух точках ударник 5 с самоустанавливающимся двухопорным бойком 6. Ползуны 2 поджимаются пружинами 7, установленными в корпусе

8 устройства. Измерение тепла, выделяющегося при разрушении образца, осуществляется с помощью дифференциальной термопары, спаи которой привариваются к образцу в точках а и в, и регистрирующего прибора (не показан) . Устройство содержит также упор, установлен ный на корпусе 8, служащий для остановки ударника в положении, соответствующем минимальному прогибу образца, достаточному для его разрушения.

Стороны 10 обойм 3, обращенные к ударнику 5, скошены под углом с, выбранным из условия обеспечения ввода этих сторон в контакт с бойком 6 в момент остановки уда рн ика.

Устройство работает следующим образом.

Под действием ударного усилия P образец 1 разрушается по плоскости, совпадающей с линией действия усилия, при этом ударник 5 продвигается до упора 9, обоймы 3 с обломками образца поворачиваются относительно ползунов 2 на угол а и упираются скошенными сторонами 10 в боек 6, а пружины 7 удерживают их в этом положении. После разрушения образца 1 поверхности разрушения на его обломках расположены друг против друга под углом 2, вследствие чего теплообмен между ними практически не происходит из-за равенства температур. Все выделившееся тепло идет на повышение температуры образца, которое регистрируется прибором, подключенным к термоэлектродам дифференциальной термопары. Твердая прокладка 4 предотвращает пластическое деформ ирование образца в зоне приложения удара, так как указанная зона может являться нежелательным источником тепла.

Таким образом, предлагаемое устройство для установки и разрушения образца позволяет повысить точность удельной работы разрушения материала термоэлектрическим способом за счет сведения к минимуму теплообмена между образцом и окружающей средой и исключения посторонних источников тепла.

1104383

Составитель А. Быков

Редактор Андр. Шандор Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 5010/29 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4