Установка для испытания образцов на одноосное растяжение

 

Изобретение относится к установкам для исследования образцов при циклическом воздействии нагрузки и позволяет расширить функциональные возможности за счет обеспечения испытаний не только при синусоидальных, но и при прямоугольных и пилообразных импульсах нагрузки как упругих , так и пластичных образцов. На станине 1 установлены электромагнитный привод, выполненный в виде катушки 6, якоря 5 и штока 7, связанного с активным захватом 2 для одного из концов образца 4, пассивный захват 3 для другого конца образца и два электромагнитных фиксатора 9 и 10 положе

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э G 01 N 3/38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4673128/28 (22) 04.04.89 (46) 07.09.91. Бюл. М 33 (72) Е. Ф. Чубенко (53) 620.178(088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР

bh 1188577, кл. G 01 и 3/38, 1982. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА ОДНООСНОЕ РАСТЯЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к установкам для исследования образцов при цикличе„„Я „„1675739 А1 ском воздействии нагрузки и позволяет расширить функциональные возможности за счет обеспечения испытаний не только при синусоидальных, но и при прямоугольных и пилообразных импульсах нагрузки как упругих, так и пластичных образцов. На станине

1 установлены электромагнитный привод, выполненный в виде катушки 6, якоря 5 и штока 7, связанного с активным захватом 2 для одного из концов образца 4, пассивный захват 3 для другого конца образца и два . электромагнитных фиксатора 9 и 10 положе1675739

40 ния штока 7, один из которых закреплен на якоре 5, а другой на катушке 6. Якорь 5 подпружинен к упору l1, закрепленному на катушке 6. Фиксаторы 9 и 10 взаимодействуют со штоком 7 при отсутствии на них напряжения и освобождают шток 7 при подаче на них напряжений 0з и Uz соответственно. При 0з= 0 подают напряжение0 на фиксатор 10, а затем — напряжение V> на катушку 6. Якорь 5 втягивается в катушку 6 и через шток 7 растягивает образец 4. Когда деформация образца равна величине зазора А между фланцем якоря 5 и катушкой 6, Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов при растяжении с помощью электромагнитных средств, а.именно к установкам для испытания образцов при циклическом воздействии нагрузки.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения испытаний не только при синусоидальных, но и при прямоугольных и

Пилообразных импульсах нагрузки как упругих, так и пластичных образцов.

На фиг. 1 изображена схема установки, общий вид; на фиг. 2 — циклограмма напряжений, подаваемых на электромагнитный привод и электромагнитные фиксаторы при движении штока вверх; на фиг. 3 — циклограмма напряжений, подаваемых на электромагнитные привод и фиксаторы при движении штока вниз; на фиг. 4 — режимы работы установки.

Установка для испытания образцов на одноосное растяжение состоит из станины

1 и установленных на ней активного захвата

2, пассивного захвата 3 образца 4, электромагнитного привода; выполненного в виде якоря 5, катушки 6, охватывающей якорь 5, и штока 7, соосного якорю 5 и проходящего через отверстие в якоре и отверстие в основании 8 катушки 6. Один иэ концов штока 7 связан с активным захватом 2. На якоре 5 закреплен электромагнитный фиксатор 9 положения штока 7, На основании 8 катушки 6 закреплен второй электромагнитный фиксатор 10 положения штока 7. На катушке

6 закреплен также упор 11, предназначенный для взаимодействия с торцом якоря 5, обращенным к активному захвату 2. Якорь 5 подпружинен к упору 11 пружиной 12, упирающейся в основание 8 катушки 6.

Установка работает следующим образом. задают Uz-О, затем 01= 0 и подают напряжение 0з на фиксатор 9. Якорь 5 возвращается в исходное положение: поджимается к упору 11, затем цикл повторяют. При этом шток 7 движется вверх шагами, равными зазору А. Когда достигается заданный уровень нагрузки или деформации, при

0з=0 подают напряжение Uz на фиксатор 10, а затем циклически подают напряжение U> на катушку 6, циклически нагружая образец

4. Разгрузку образца также производят шагами, равными зазору А в обратном порядке. 4 ил.

Фиксаторы 9 и 10 тормозят шток 7 относительно якоря 5 и катушки 6 соответственно при отсутствии на них напряжения. При отсутствии напряжения U> на катушке 6 электромагнитного привода и расторможенном электромагнитными фиксаторами 9 и 10 штоке 7 (при подаче на фиксаторы напряжений 0з и Uz соответственно) якорь 5 под действием пружины 12 прижат к упору

11. Для задания статической составляющей нагрузки на образец 4 при закрепленном фиксатором 9 на штоке 7 якоре 5 (напряжение 03 на фиксаторе 9 отсутствует) подают напряжение Uz на фиксатор 10, растормаживая шток 7 относительно катушки 6, а затем подают напряжение 01 на катушку 6.

Якорь 5, втягиваясь в катушку 6, через шток

7 передает растягивающую нагрузку на пластичный образец 4, который деформируется на величину, равную зазору А. При этом фланец якоря 5 упирается в катушку 6. Отключают напряжение Ug, тормозя фиксатором 10 шток 7 относительно катушки 6, а затем подают напряжение Оз на фиксатор 9, освобождая якорь 5 на штоке 7, который под действием пружины 12 возвращается в исходное положение — поджимается к упору f1. Затем процесс повторяется..Напряжения на фиксаторы 9 и 10 и катушку 6 при растяжении образца подаются согласно циклограмме, показанной на фиг.

2. При этом шток 7 движется вверх шагами, равными зазору А. Когда достигается заданный уровень нагрузки или деформации образца 4 при закрепленном на штоке 7 якоре

5(Оз=0), подают напряжение Uz на фиксатор

10, растормаживая шток 7 относительно катушки 6, циклически подают напряжение V1 на катушку 6,производя циклическое нагружение образца, При подаче напряжений на фиксаторы 9 и 10 и катушку 6 согласно цик1675739 лограмме, показанной на фиг.3, шток шагами, равными зазору А, перемещается вниз, разгружая образец. Кроме циклического нагружения образца синусоидальной нагрузкой относительно некоторого среднего уровня, устройство позволяет нагружать образец, например, прямоугольными или пилообразными импульсами согласно режимам, показанным на фиг, 4, где представлены следующие режимы: I — выход на заданный уровень деформации последовательностью шагов вверх. И вЂ” циклическое нагружение образца периодическим чередованием шагов вверх и вниз; П!— циклическое нагружение образца периодическим чередованием шагов вниз и вверх. IV — нагружение образца периодической последовательностью шагов штока вверх, вниз, вниз, вверх; Ч вЂ” коррекция статической составляющей деформации из-за полэучести образца при изменении деформации на величину, превышающую половину шага.

Установка позволяет исследовать образцы,. развивающие большие деформации при растяжении, например образцы rionимерных материалов, Формула изобретения

Установка для испытания образцов на одноосное растяжение, содержащая станину и установленные йа ней активный и пассивный захваты образца и электромагнитный привод, выполненный в виде

1Q якоря, катушки,. охватывающей якорь, и штока, один конец которого связан с якорем, а другой — с активным захватом, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения . функциональных воэможнотей за счет обес15 печения испытаний не только при синусоидальных, но и при прямоугольных и пилообразных импульсах нагрузки как упругих, так и пластичных образцов, она снабжена двумя электромагнитными фиксаторами

20 положения штока и упором, закрепленным на катушке и предназначенным для взаимодействия с обращенным к активному захвату торцом якоря, один из фиксаторов закреплен на якоре, другой — на катушке, а

25 якорь подпружинен к упору.

1675739 греоний урооень де рормо ии

Яреме Риг 4

Составитель Г.Савин

Редактор М.Бланар Техред М.Моргентал Корректор M.Màêñèìèøèíåö

Заказ 2996 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рэушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101