Приспособление для испытания образцов на сжатие и растяжение

 

Изобретение относится к области испытаний. Приспособление содержит основание, две деформирующие плиты, устанавливаемые при сжатии образца, одна из которых активная, две втулки с выступами с внутренней стороны. Для обеспечения технического результата, заключающегося в повышении информативности за счет обеспечения статического и динамического нагружения образцов как растягивающими, так и сжимающими усилиями, приспособление содержит также активную и пассивную опорные плиты, устанавливаемые при растяжении образца, две призматические направляющие шпонки и фланец с шаровой силовой опорой. 3 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к приспособлениям для испытания образцов.

Известно устройство для крепления образцов при испытаниях на растяжение-сжатие (см. а.с. N 363014, кл. G 01 N 3/04), содержащее корпус, крышку, клинья, шпильки и лимб с делениями.

Однако известное устройство не обеспечивает соосность приложения осевого усилия сжатия и не позволяет проводить испытание при динамическом нагружении образцов (на ударном стенде).

Известен универсальный реверсор для испытаний на растяжение-сжатие (см. а. с. N 356511, кл. G 01 N 3/02), содержащий внешние и внутренние траверсы, направляющие колонки, втулки и захваты с опорными гайками.

Однако известный реверсов конструктивно сложен, не обеспечивает соосность приложения осевого усилия сжатия и не позволяет проводить испытание при динамическом нагружении образцов (на ударном стенде).

Прототипом изобретения является реверсор для испытаний на растяжение - сжатие (см. а.с. N 842466, кл. G 01 N 3/08), содержащий внешние и внутренние траверсы, колонки, втулки и силовые штоки.

Однако известный реверсор не обеспечивает соосность приложения осевого усилия сжатия и проведение испытаний на сжатие - растяжение при динамическом нагружении (на ударном стенде).

Техническим результатом от использования предлагаемого приспособления является повышение точности испытаний и расширение функционального назначения за счет возможности статического и динамического нагружения образцов.

Сущность изобретения заключается в том, что в приспособлении для испытания образцов на растяжение и сжатие, содержащем основание, две деформирующие плиты устанавливаемые при сжатии образца, одна из которых активная, а также две втулки с выступами с внутренней стороны, оно снабжено размещенным на основании цилиндрическим корпусом с двумя диаметрально расположенными окнами, полым пунсоном с двумя диаметрально расположенными боковыми окнами, активной и пассивной опорными плитами, устанавливаемыми при растяжении образца, двумя призматическими направляющими шпонками и фланцем с шаровой силовой опорой, цилиндрический корпус с внутренней стороны имеет два диаметрально расположенных паза, на верхнем торце - кольцевой опорный выступ, полый пуансон с наружной стороны имеет два диаметрально расположенных паза, на его верхнем торце установлен фланец с шаровой силовой опорой, призматические направляющие шпонки закреплены в пазах полого пуансона и предназначены для контактирования с боковыми стенками пазов в корпусе, вторая из указанных деформирующих плит является пассивной, при этом активная и пассивная деформирующие плиты предназначены для установки на торце полого пуансона и на основании соответственно, пассивная и активная опорные плиты предназначены для установки на кольцевом выступе цилиндрического корпуса и на торце полого пуансона соответственно, каждая опорная плита имеет центральное отверстие и выступ на его стенке, втулки используются при растяжении образца, являются опорными, разрезными и предназначены для установки на выступы на стенках отверстий опорных плит, выступы на стенках отверстий в опорных плитах и опорных разрезных втулках являются кольцевыми, пассивная опорная плита выполнена с двумя диаметрально расположенными пазами, а кольцевые выступы опорных разрезных втулок предназначены для контактирования с выступами концов образца.

На фиг. 1 изображено приспособление, общий вид; на фиг. 2 - то же, вариант; на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 1.

Приспособление содержит основание 1 (фиг. 1), размещенный на основании 1 цилиндрический корпус 2 с двумя диаметрально расположенными окнами 3, двумя пазами 4 и кольцевым опорным выступом 5. В цилиндрическом корпусе 2 установлен полый пуансон 6 с двумя диаметрально расположенными боковыми окнами 7, совпадающими с окнами 3 на цилиндрическом корпусе 2, с наружной стороны полый пуансон 6 имеет два диаметрально расположенных паза 8, совпадающими с пазами 4 на цилиндрическом корпусе 2, на верхнем торце полого пуансона 6 установлен фланец 9 с шаровой силовой опорой 10. В пазах 8 полого пуансона 6 жестко закреплены призматические направляющие шпонки 11, предназначенные для контактирования с боковыми стенками пазов 8 в корпусе 2. На кольцевом опорном выступе 5 корпуса 2 установлена пассивная опорная плита 12 для образца 13. Пассивная опорная плита 12 выполнена с двумя диаметрально расположенными пазами 14 (фиг. 3), выступами 15 и центральным отверстием 16, с расположенным на его стенке выступом 17 (см. фиг. 1). Со стороны основания 1 на торце полого пуансона 6 установлена активная опорная плита 18 для образца 13. Активная опорная плита 18 выполнена с кольцевым выступом 19 и центральным отверстием 20 с расположенным на его стенке выступом 21. На выступах 17 и 21 пассивной и активной опорных плит 12 и 18 для образца 13 установлены две разрезные опорные втулки 22, которые имеют на наружной и внутренней стенках выступы 23 и 24, предназначенные для контактирования с выступами 17 и 21 пассивной и активной опорных плит 12 и 18 и выступами концов образца 13 соответственно. Пассивная деформирующая плита 25 (фиг. 2), устанавливаемая на основание 1, а пассивная 26 - на торце полого пуансона 6 со стороны основания 1, предназначены для испытания образца 27 на сжатие.

Приспособление работает следующим образом.

При испытании образца 13 на растяжение (фиг. 1) пассивную и активную деформирующие плиты 25 и 26 не устанавливают. На основание 1 устанавливают цилиндрический корпус 2. На выступ торца образца 13 устанавливают разрезную опорную втулку 22, на выступ 23 которой выступом 21 - активную опорную плиту 18. Во внутреннюю полость пуансона 6 через боковые окна 7 вставляют пассивную опорную плиту 12 и опирают ее на основание боковых окон 7. Затем полый пуансон 6 одевают на образец 13, а торцом со стороны основания 1 устанавливают на кольцевой выступ 19 активной опорной плиты 18. Далее на выступ 17 пассивной опорной плиты 12 устанавливают вторую разрезную опорную втулку 22. Поднимают вверх пассивную опорную плиту 12 до упирания выступа 24 разрезной опорной втулки 22 в кольцевой выступ другого конца образца 13. Собранный таким образом полый пуансон 6 удерживают за выступы 15 (см. фиг. 3) пассивной опорной плиты 12 и вставляют во внутреннюю полость цилиндрического корпуса 2. При этом жестко закрепленные на полом пуансоне 6 призматические направляющие шпонки 11 совмещают с направляющими пазами 4 на цилиндрическом корпусе 2. Затем выступами 15 пассивную опорную плиту 12 устанавливают на кольцевой опорный выступ 5 цилиндрического корпуса 2. После этого на верхний торец полого пуансона 6 устанавливают фланец 9 с шаровой силовой опорой 10. Собранное таким образом приспособление устанавливают на нижнюю опорную плиту испытательной машины или пресса (не показаны) и создают усилие через шаровую силовую опору 10, фланец 9, полый пуансон 6, активную опорную плиту 18, и разрезные опорные втулки 22 на образец 13, в котором возникают растягивающие напряжения.

При испытании образца 27 на сжатие (фиг. 2) пассивную и активную опорные плиты 12 и 18 с разрезными опорными втулками 22 не устанавливают. На основание 1 устанавливают пассивную деформирующую плиту 25 и цилиндрический корпус 2. На торцы полого пуансона 6 устанавливают активную деформирующую плиту 26 и фланец 9 с шаровой силовой опорой 10. Затем полый пуансон 6 вставляют во внутреннюю полость цилиндрического корпуса 2. При этом жестко закрепленные в пазах 8 полого пуансона 6 призматические направляющие шпонки 11 совмещают с направляющими пазами 4 на цилиндрическом корпусе 2 и удерживают полый пуансон 6 в приподнятом положении. Далее устанавливают на пассивную деформирующую плиту 25 образец 27, опускают полый пуансон 6 и опирают его на верхний торец образца 27. Собранное таким образом приспособление устанавливают на нижнюю опорную плиту испытательной машины или пресса (на чертеже не показаны) и создают усилие через шаровую силовую опору 10, фланец 9, полый пуансон 6 и активную деформирующую плиту 26 на образец 27, в котором возникают сжимающие напряжения.

Аналогично проводят динамические испытания образцов на ударном стенде.

Изобретение позволяет повысить точность испытаний и расширить функциональное назначение приспособления.

Испытание опытного приспособления показали, что оно отвечает поставленным при его разработке целями.

Формула изобретения

Приспособление для испытания образцов на сжатие и растяжение, содержащее основание, две деформирующие плиты, устанавливаемые при сжатии образца, одна из которых активная, а также две втулки с выступами с внутренней стороны, отличающееся тем, что оно снабжено размещенным на основании цилиндрическим корпусом с двумя диаметрально расположенными окнами, полым пуансоном с двумя диаметрально расположенными боковыми окнами, активной и пассивной опорными плитами, устанавливаемыми при растяжении образца, двумя призматическими направляющими шпонками и фланцем с шаровой силовой опорой, цилиндрический корпус с внутренней стороны имеет два диаметрально расположенных паза, на верхнем торце - кольцевой опорный выступ, полый пуансон с наружной стороны имеет два диаметрально расположенных паза, на его верхнем торце установлен фланец с шаровой силовой опорой, призматические направляющие шпонки жестко закреплены в пазах полого пуансона и предназначены для контактирования с боковыми стенками пазов в корпусе, вторая из указанных деформирующих плит является пассивной, при этом активная и пассивная деформирующие плиты предназначены для установки на торце полого пуансона и на основании соответственно, пассивная и активная опорные плиты предназначены для установки на кольцевом выступе цилиндрического корпуса и на торце полого пуансона соответственно, каждая опорная плита имеет центральное отверстие и выступ на его стенке, втулки используются при растяжении образца, являются опорными, разрезными и предназначены для установки на выступы на стенках отверстий опорных плит, выступы на стенках отверстий в опорных плитах и опорных разрезных втулках являются кольцевыми, пассивная опорная плита выполнена с двумя диаметрально расположенными пазами, а кольцевые выступы опорных разрезных втулок предназначены для контактирования с выступами концов образца.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3