Установка для испытания материалов на растяжение

 

Сущность изобретения: установка содержит станину 1, установленные на ней механизм нагружения в виде двух захватов 2 и 3 для концов образца, двуплечего рычага, связанных с последним двух конечных выключателей 18 и 19. Установка содержит также нагружатель, выполненный в виде винта 9, один конец которого связан с одним из захватов, двух установленных на винте 9 гаек 10 и 11, охватывающей винт 9 втулки 8. Установка содержит также компенсатор удлинения образца в виде цилиндра 6, установленного коаксиально втулке 8 с зазором к ее боковой поверхности, двух механизмов вращения гаек, каждый из которых выполнен в виде блока 13, охватывающей его гибкой связи, один конец которой навит на соответствующую гайку, и груза 15, связанного с другим ее концом. При этом гайка 11 оперта на втулку 8, цилиндр 6 выполнен из материала с большим коэффициентом линейного материала, чем у материала втулки 8. Кронштейн 16 закреплен у торца цилиндра 6 с гайкой 10, шарнирно связан с концом меньшего плеча рычага 17. 1 ил.

Изобретение касается испытательной техники, предназначенной для определения коррозионно-механических свойств материалов, а именно устройств для испытания на растяжение при различных скоростях нагружения.

Известно устройство для коррозионно-механических испытаний материалов при растяжении с постоянной скоростью.

Недостатком этого устройства является малая результирующая величина перемещения при большом нагревательном элементе и наличии клина с целью увеличения перемещения.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности является установка для испытания образцов на прочность при растяжении, содержащая тепловой нагреватель, выполненный из двух частей по длине, материалы которых имеют отличные друг от друга коэффициенты теплового расширения.

Недостатком известного решения является необходимость периодического подключения нагревательного устройства для продолжения дальнейшего увеличения перемещения испытуемого образца.

Цель изобретения расширение технических возможностей установки за счет нагружателя, автоматическое ступенчатое увеличение нагрузки и регулирование скорости нагружения путем изменения подвода и отвода тепла, получение любой заданной величины перемещения активного захвата в независимости от удлинения испытуемого образца.

Цель достигается тем, что установка для испытания материалов на растяжение, содержащая станину и установленные на ней механизм нагружения, выполненный в виде двух захватов для концов образца, двуплечего рычага, связанных с последним двух конечных выключателей, нагружателя, выполненного в виде винта, один конец которого связан с одним из захватов, двух установленных на винте гаек, охватывающей винт втулки, установленного коаксиально втулке, с зазором к ее боковой поверхности компенсатора удлинения образца в виде цилиндра, закрепленного на нем нагревательного элемента, двух механизмов вращения гаек, каждый из которых выполнен в виде блока, охватывающей его гибкой связи, один конец которой навит на соответствующую гайку, и груза, связанного с другим ее концом, гайка оперта на втулку, а цилиндр выполнен из материала с большим коэффициентом линейного расширения, чем у материала втулки, и снабжена кронштейном, закрепленным у торца цилиндра с гайкой кронштейном, шарнирно связанным с концом меньшего плеча указанного рычага, а вторая гайка оперта на цилиндр.

На чертеже представлена схема установки.

Установка содержит станину 1, активный 2 и пассивный 3 захваты, испытуемый образец 4, нагружатель 5, содержащий коаксиально цилиндр-компенсатор 6 с нагревательным элементом 7 и внутреннюю втулку 8, ходовой винт 9 с двумя гайками 10 и 11 и два механизма вращения без нагрузки гаек с намотанными гибкими тягами и соединенными ими соответственно через отклоняющие блоки 12 и 13 с грузами 14 и 15, кронштейн 16 соединения верхней части цилиндра-компенсатора с коротким плечом рычага 17 переключения конечных выключателей соответственно для включения 18 и отключения 19 нагревательного элемента 7.

Установка работает следующим образом. При подводе энергии к установке в охлажденном состоянии через опущенный верхний конец цилиндра-компенсатора 6 и соединенный с ним через кронштейн 16 рычаг 17 конечный выключатель 18 включает нагревательный элемент 7. Цилиндр-компенсатор 6 при нагреве удлиняется и приподнимает ходовой винт 9 за гайку 10, а гайка 11, освобожденная от нагрузки и оторванная от внутренней втулки 8, подкручивается через отклоняющий блок 13 гибкой тягой с грузом 15 до соприкосновения с внутренней втулкой 8. Нагрев цилиндра-компенсатора 6 происходит до тех пор, пока рычаг 17 через конечный выключатель 19 не отключит нагревательный элемент 7. При охлаждении цилиндр-компенсатор 6 укорачивается и нагрузка переходит на гайку 11, освобожденная от нагрузки и оторванная от наружной втулки гайка 10 подкручивается через отклоняющий блок 12 гибкой тягой с грузом 14 до соприкосновения с цилиндром-компенсатором 6 до тех пор, пока рычаг 17, связанный с верхним концом наружной втулки 6 кронштейном 16, через конечный выключатель 18 не включит нагревательный элемент 7. Ходовой винт 9 не опускается, фиксируемый гайкой 11. Циклы снова повторяются до тех пор, пока не будет отключена энергия от установки другими конечными выключателями, связанные с испытуемым образцом 4.

Регулируя количество подвода при одновременном отводе тепла от цилиндра-компенсатора 6 добиваются регулирования скорости при каждой ступени нагружения. Величина перемещения активного захвата 3 ограничивается резьбовой частью ходового винта 9 и размерами станины 1. Нагружатель позволяет использовать его автономно, например, в качестве автоматического домкрата без станины и испытуемого образца.

Формула изобретения

Установка для испытания материалов на растяжение, содержащая станину и установленные на ней механизм нагружения, выполненный в виде двух захватов для концов образца, двуплечего рычага, связанных с последним двух конечных выключателей, нагружателя, выполненного в виде винта, один конец которого связан с одним из захватов, двух установленных на винте гаек, охватывающей винт втулки, установленного коаксиально втулке с зазором к ее боковой поверхности компенсатора удлинения образца в виде цилиндра, закрепленного на нем нагревательного элемента, двух механизмов вращения гаек, каждый из которых выполнен в виде блока, охватывающий его гибкой связи, один конец которой навит на соответствующую гайку, и груза, связанного с другим ее концом, гайка оперта на втулку, а цилиндр выполнен из материала с большим коэффициентом линейного расширения, чем у материала втулки, отличающаяся тем, что установка снабжена закрепленным у торца цилиндра с гайкой кронштейном, шарнирно связанным с концом меньшего плеча указанного рычага, а вторая гайка оперта на цилиндр.

РИСУНКИ

Рисунок 1