Нагружающий механизм установки для испытания образцов материала на ползучесть и длительную прочность-одних на растяжение, а других на изгиб с кручением



Нагружающий механизм установки для испытания образцов материала на ползучесть и длительную прочность-одних на растяжение, а других на изгиб с кручением
Нагружающий механизм установки для испытания образцов материала на ползучесть и длительную прочность-одних на растяжение, а других на изгиб с кручением

 


Владельцы патента RU 2527317:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ухтинский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "УГТУ") (RU)

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к нагружающим механизмам установок для испытания образцов материалов на ползучесть и длительную прочность при комнатной температуре, и может быть применено в заводской и исследовательской лабораториях. Нагружающий механизм установки содержит каркас, рычажное нагружающее устройство со штангой и тарелкой для грузов, тяги и балки, соединяющие нижний рычаг с образцами, четыре планки с продолговатыми отверстиями на одних концах планок и четыре образца, испытывающие изгиб с кручением. Стороны планок, не имеющие продолговатых отверстий, жестко соединены винтами с одними головками образцов, испытывающих изгиб с кручением, а другие головки этих образцов соединены болтами с каркасом. Стороны планок с винтами в них, имеющие продолговатые отверстия, соединены осями с нижними головками образцов, испытывающих растяжение, а винты в планках позволяют изменять расстояние от осей до продольных осей образцов, испытывающих изгиб с кручением. Верхние головки образцов, испытывающих растяжение, соединены с двумя балками, с которыми в свою очередь соединены нижние головки дополнительно установленных четырех образцов, испытывающих растяжение, а верхние головки дополнительно установленных четырех образцов, испытывающих растяжение, соединены с балкой, которая с помощью двух тяг соединена с нижним рычагом рычажного нагружающего устройства. Технический результат - повышение производительности за счет обеспечения одновременных испытаний восьми образцов на растяжение и расширение функциональных возможностей путем одновременного испытания четырех образцов на изгиб с кручением. 2 ил.

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к нагружающим механизмам установок для испытания образцов материалов на ползучесть и длительную прочность при комнатной температуре, и может быть применено в заводской и исследовательской лабораториях.

Известна машина для испытания на ползучесть и длительную прочность (а.с. СССР №484441, МКИ G01N, 3/18, 1975, бюл. №34), содержащая верхний и нижний захваты для образца, рычажное нагружающее устройство со штангой и тарелкой для груза, связанное с верхним захватом.

Наиболее близкой по технической сущности является нагружающий механизм установки для испытания образцов материала на ползучесть и длительную прочность (патент №2257562, МПК G01N 3/08, 2005 бюл. №21), содержащий каркас, рычажное нагружающее устройство со штангой и тарелкой для грузов, тяги и балки, соединяющие нижний рычаг с образцами.

Недостатком этих устройств является то, что они не обеспечивают испытания одновременно восьми образцов на растяжение и четырех образцов на изгиб с кручением.

Задача изобретения - повышение производительности за счет обеспечения одновременных испытаний восьми образцов на растяжение и расширение функциональных возможностей путем одновременного испытания четырех образцов на изгиб с кручением.

Для решения этой задачи в нагружающем механизме установки для испытания образцов материала на ползучесть и длительную прочность - одних на растяжение, а других на изгиб с кручением, содержащем каркас, рычажное нагружающее устройство со штангой и тарелкой для грузов, тяги и балки, соединяющие нижний рычаг с образцами, дополнительно установлены четыре планки с продолговатыми отверстиями на одних концах планок и четыре образца, испытывающие изгиб с кручением, при этом стороны планок, не имеющие продолговатых отверстий, жестко соединены винтами с одними головками образцов, испытывающих изгиб с кручением, а другие головки этих образцов соединены болтами с каркасом, стороны планок с винтами в них, имеющие продолговатые отверстия, соединены осями с нижними головками образцов, испытывающих растяжение, а винты в планках позволяют изменять расстояние от осей до продольных осей образцов, испытывающих изгиб с кручением, при этом верхние головки образцов, испытывающих растяжение, соединены с двумя балками, с которыми в свою очередь соединены нижние головки дополнительно установленных четырех образцов, испытывающих растяжение, а верхние головки дополнительно установленных четырех образцов, испытывающих рстяжение, соединены с балкой, которая с помощью двух тяг соединена с нижним рычагом рычажного нагружающего устройства. Технический результат - повышение производительности исследования.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где изображены: на фиг.1 - вид нагружающего механизма; на фиг.2 - вид нагружающего механизма сбоку.

Нагружающий механизм содержит каркас 1, установленный на основании, четыре образца 2, испытываемые изгиб с кручением. Одни головки образцов 2 соединены болтами 3 с каркасом 1, в котором выполнены два продольных отверстия для перемещения болтов 3 вместе с образцами 2. Эти головки образцов имеют срезы для более устойчивого соединения с каркасом. Другие головки образцов 2 соединяются жестко с планками 4 винтами. Далее планки 4 соединены шарнирами при помощи осей 5 с нижними головками образцов 6. В планках 4 имеются продолговатые отверстия 7, позволяющие изменять расстояния "а" от продольных осей образцов 2 до осей 5 с помощью винтов 8.

Верхние головки образцов 6 соединены шарнирами с двумя балками 9, с которыми в свою очередь соединены шарнирами нижние головки образцов 10, а верхние головки этих образцов соединены шарнирами с балкой 11. Балка 11 с помощью двух тяг 12, имеющих шарниры на концах, соединена с нижним рычагом 13 посредством рамки 14 и призмы 15, закрепленной в пазу рычага 13.

Рычаг 13 одним концом через призму 16 соединен с каркасом 1, а другим через призму 17 и рамку 18 соединен тягой 19, с изменяющейся длиной, с рамкой 20. Рамка 20 опирается на призму 21, которая крепится в пазу верхнего рычага 22. Этот рычаг опирается через призму 23 на каркас 1. На другом конце верхнего рычага 22 закреплена призма 24, на которую опирается рамка 25. С этой рамкой соединена штанга 26 с тарелкой 27 под грузы 28.

Заявляемый нагружающий механизм установки для испытания образцов материала на ползучесть и длительную прочность - одних на растяжение, а других на изгиб с кручением, позволяет решить поставленную задачу.

Действительно, усилие, создаваемое грузами 28 через верхний 22 и нижний 13 рычаги и систему тяг 12 и балок 11 и 9, передается вначале на образцы 10, затем на образцы 6, а с них через оси 5 и планки 4 на образцы 2. Следовательно, заявляемый нагружающий механизм установки обеспечивает одновременное испытание восьми образцов на растяжение и четырех образцов на изгиб с кручением на ползучесть и длительную прочность.

Нагружающий механизм установки для испытания образцов на ползучесть и длительную прочность работает следующим образом.

Соединяют нижнюю головку образца 6 с планкой 4 помощью оси 5, а противоположную по длине часть планки 4 соединяют винтами с головкой образца 2. Вращением винта 8 устанавливают необходимое расстояние "а" при вертикальном положении образца 6. После чего соединяют головку образца 2 болтами 3 с основанием каркаса 1. Далее шарнирами соединяют образец 6 с балкой 9, а образец 10 с балками 9 и 11. Аналогично соединяют и остальные образцы. После чего размещают грузы 28 на тарелку 27.

Усилие, создаваемое грузами посредством рычагов 22 и 13 и соединяющих их рамок 20 и 18 и тяги 19, передается через призму 15, рамку 14 и две тяги 12 на балку 11, а с нее на образцы 10 и через балки 9 на образцы 6. В результате образцы 10 и 6 растянуты, а образцы 2 испытывают совместное действие изгиба и кручения, поскольку усилия с образцов 6 передаются через оси 5 на планки 4, а с них на образцы 2. Изменяют длину тяги 19 как непосредственно после нагружения, так и в процессе испытания образцов с целью создания горизонтального положения рычагов 13 и 22.

Нагружающий механизм установки для испытания образцов материала на ползучесть и длительную прочность - одних на растяжение, а других на изгиб с кручением, содержащий каркас, рычажное нагружающее устройство со штангой и тарелкой для грузов, тяги и балки, соединяющие нижний рычаг с образцами, отличающийся тем, что дополнительно установлены четыре планки с продолговатыми отверстиями на одних концах планок и четыре образца, испытывающие изгиб с кручением, при этом стороны планок, не имеющие продолговатых отверстий, жестко соединены винтами с одними головками образцов, испытывающих изгиб с кручением, а другие головки этих образцов соединены болтами с каркасом, стороны планок с винтами в них, имеющие продолговатые отверстия, соединены осями с нижними головками образцов, испытывающих растяжение, а винты в планках позволяют изменять расстояние от осей до продольных осей образцов, испытывающих изгиб с кручением, при этом верхние головки образцов, испытывающих растяжение, соединены с двумя балками, с которыми в свою очередь соединены нижние головки дополнительно установленных четырех образцов, испытывающих растяжение, а верхние головки дополнительно установленных четырех образцов, испытывающих растяжение, соединены с балкой, которая с помощью двух тяг соединена с нижним рычагом рычажного нагружающего устройства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к текстильному материаловедению и предназначено для объективной оценки свойств трикотажных полотен для одежды в текстильной и легкой промышленности.

Изобретение относится к области строительства и машиностроения, а именно, к определению физико-механических свойств изделий, и может быть использовано для исследования прочностных свойств твердых материалов.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для определения предела прочности хрупких и малопрочных материалов. Стенд содержит основание, опоры, нагружающее устройство, снабженное силоизмерителем, и образец в виде диска, размещенный между опорами через прокладки из материала, модуль упругости которого меньше модуля упругости материала образца, причем одна из опор жестко закреплена на основании и является неподвижной, а другая опора - подвижная и соединена через шток с нагружающим устройством.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения физико-механических свойств образцов. Реверсор содержит попарно соединенные направляющими колонками внешние и внутренние траверсы с отверстиями, силовой шток и две соединительные втулки, установленные в отверстиях траверс и связанные с внешними траверсами.

Изобретение относится к механическим испытаниям горных пород и материалов, имеющих хрупкий характер разрушения, и может быть использовано при инженерно-геологических изысканиях.

Изобретение относится к оценке эксплуатационных свойств топлив для реактивных двигателей (авиакеросинов), в частности определения в них количества антиоксидантов, и может быть применено в нефтехимической, авиационной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к испытательной технике и применяется при исследованиях влияния массовых сил на энергообмен при деформировании и разрушении материалов и изделий.

Изобретение относится к испытательной технике, к центробежным установкам для исследования энергообмена при деформировании и разрушении образцов материалов. Центробежная установка содержит основание, установленные на основании платформу с приводом вращения, закрепленный на платформе пассивный захват образца, активный захват образца, центробежный груз, соединенный с активным захватом, и электромагниты для взаимодействия с центробежным грузом по количеству пиков в цикле.

Изобретение относится к области исследования прочностных свойств металлов и касается оценки их деформационно-прочностных характеристик путем приложения к ним растягивающих нагрузок.

Изобретение относится к области механики конструкций и материалов и может быть использовано при испытании образцов тонкостенных плоских силовых элементов конструкций летательных аппаратов, машин и др.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к машинам для механических испытаний растяжением, например геосинтетических материалов для дорожных покрытий и т.д., и может применяться в соответствующих областях техники. Машина содержит захваты для образцов, состоящие из верхних и нижних зажимов, рычажно-рейтерное устройство, связанное с верхним захватом, приводы рейтера и нижнего захвата, связанные с блоком управления. захваты образцов расположены последовательно, при этом подвижные зажимы захватов уравновешиваются противовесами, а верхний и нижний зажимы в каждом захвате имеют ограничение хода относительно друг друга. Второй вариант выполнения машины отличается от первого тем, что между рычажно-рейтерной системой и захватами дополнительно установлен силоизмерительный датчик. Технический результат: обеспечение одновременного испытания нескольких образцов и возможность установки произвольного количества образцов от одного до количества установленных в машине захватов, а также быстрое и плавное приложение нагрузки к образцам. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области исследования, а именно измерения механических свойств твердых материалов, например твердых геологических пород в условиях гидростатического давления, и может быть использовано для оценки их качества, а именно их прочности и модуля упругости при сжатии. Сущность: размещают образец материала, окруженного высокопластичным металлом, в матрице устройства, обеспечивающего условия гидростатического давления на образец. Нагрузку прикладывают двумя пуансонами, причем внешний пуансон задает гидростатическое давление на образец материала при его воздействии на высокопластичный металл, а внутренний пуансон обеспечивает нагрузку непосредственно на образец материала. По второму варианту осуществления способа нагрузку на образец материала прикладывают одним пуансоном, который задает гидростатическое давление на образец при его воздействии на высокопластичный металл и одновременно обеспечивает нагрузку непосредственно на образец материала, причем матрица устройства имеет канал, по сечению которого определяют гидростатическое давление, действующее на образец материала. Технический результат: возможность измерения механических свойств материала в условиях всестороннего давления. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов материалов на прочность при постоянной и переменной нагрузках при комнатной и повышенной температурах и может быть применена в заводской и исследовательской лабораториях. Установка содержит основание, шесть опор, образец, пассивный и активный захваты образца, вал, два шкива, две сборных рамы, одна из которых жестко соединена с рычагом, две шаровые опоры, три гибких тяги с грузами, две гибких тяги и электропечь. В установку дополнительно введена гибкая тяга с грузом, прикрепленная к шкиву, установлены мотор-редуктор, кривошипно-ползунный механизм, рама, соединяющая два коромысла, которые в средине их длины соединены цилиндрическими шарнирами с основанием, ползун кривошипно-ползунного механизма жестко соединен с рамой. Технический результат: расширение функциональных возможностей путем испытания образцов материалов не только при постоянной нагрузке, но и при переменной. 5 ил.

Изобретение относится к области медицины, а именно к ортопедической стоматологии, и предназначено для использования при реставрации окклюзионной поверхности комбинированных зубных протезов любой протяженности, поврежденной при частичных сколах керамического облицовочного покрытия. Проводят предварительный выбор материала, сходного по цвету с восстанавливаемой поверхностью. Снимают рабочий и вспомогательный оттиски. Изготавливают гипсовые модели, которые фиксируют в артикулятор. Моделируют воском жевательную поверхность сколовшейся части. Проверяют в артикуляторе окклюзионные контакты. С помощью прозрачного силиконового материала получают оттиск смоделированной воском жевательной поверхности. Обрабатывают бором поверхности скола на протезе и проводят травление. Наносят силан с последующей полимеризацией. Укладывают в прозрачную форму композитный материал. Прикладывают форму к поверхности скола и полимеризуют светом для полного просвечивания материала через прозрачную форму. После чего проводят финишную обработку восстановленной окклюзионной поверхности. Выбор силана проводят с учетом максимальной прочности его сцепления с реставрируемой керамикой. Способ за счет выбора адгезивной системы, наиболее оптимальной по прочности соединения с реставрируемым видом керамики, и проверки в артикуляторе окклюзионных контактов позволяет повысить прочность соединения композитной реставрации с различными видами керамики и обеспечить высокую точность восстановления окклюзионных взаимоотношений с зубами антагонистами. 3 ил., 3 пр.

Изобретение относится к методам определения эксплуатационных характеристик строительных материалов, конкретно к способам определения прочности древесины различных пород на скалывание. Сущность: устанавливают образец в нагрузочное устройство и нагружают его до разрушения. Образец имеет форму бруса с противоположными сквозными вырезами, внутренние границы которых находятся в одной плоскости, причем расстояние между ними не менее 30 мм, а их высота не менее 10 мм, при этом образец устанавливают непосредственно в нагрузочное устройство и подвергают центральному осевому нагружению. Технический результат: упрощение способа испытания образцов при определении предела прочности древесины на скалывание, а также упрощение сложной оснастки для проведения испытаний, исключающее использование дополнительных приспособлений. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к испытательной технике для определения механических свойств материалов и изделий. Преимущественная область применения - исследование эксплутационных характеристик антисейсмических гидроамортизаторов атомных реакторов и другого оборудования АЭС. Особенность испытательной гидравлической машины состоит в том, что основной силовой гидроцилиндр и дополнительный гидроцилиндр выполнены раздельно, что обеспечивает упрощение конструкции и соответствующее повышение технологичности изготовления и обслуживания. Введение в конструкцию машины подвижной траверсы, сопряженной с колоннами посредством антифрикационных втулок с закрепленными на ней последовательно соединенными между собой датчиком силы и захватом и соединенной с плунжером силового гидроцилиндра, исключает возможность передачи поперечных нагрузок, воспринимаемых упругой мембраной, на датчик силы и плунжер силового гидроцилиндра независимо от его вылета. Крепление второго захвата на штоке, подвижно сопряженном с поперечной силовой рамы посредством линейного гидростатического подшипника (втулки), и соединение плунжера дополнительного гидроцилиндра посредством датчика малых нагрузок со штоком и захватом обеспечивают плавность нагружения и требуемую точность силоизмерения. Технический результат - повышение стабильности метрологических показателей. 1 ил.

Изобретение относится к области физики материального (контактного) взаимодействия, а именно к способу определения угла φн внутреннего трения и удельного сцепления - сн материальной связной среды нарушенной структуры, воспринимающей давление свыше гравитационного. Способ определения физических параметров прочности нарушенной структуры материальной среды заключается в определении при лабораторном сдвиге образцов среды ненарушенной структуры в условиях компрессии угла φ=φстр внутреннего трения и удельного сцепления с=сстр среды ненарушенной структуры при построении графика Кулона-Мора τi=pi·tgφстр+сстр предельного состояния среды под давлением pi, где τi - напряжение сдвига среды под давлением сжатия pi. Для определения угла внутреннего трения среды с нарушенной структурой, образующейся при достижении под штампом давления, равного бытовому давлению рстр.б=рб=(γ·h-сстр)ctgφстр на отметке h массива ее естественного сложения, определяют угол θ=φстр+φн=arcsin[2sinφстр/(1+sin2φстр)]. Определяют угол внутреннего трения среды с нарушенной структурой по выражению φн=θ-φстр, а удельное сцепление материальной среды с нарушенной структурой определяют по зависимости с н = с с т р [ 2 − t g φ н t g φ с т р ] . Технический результат - получение связи физических параметров прочности φн и сн нагруженной материальной среды сверх природного гравитационного (бытового) давления с параметрами структурной прочности среды φстр и сстр.2 ил.

Изобретение относится к области испытания материалов и может быть использовано для определения сопротивления протяженному вязкому разрушению высокопрочных трубных сталей класса прочности К65 и выше с ударной вязкостью более 2,5 МДж/м2. Сущность: от трубы отбирают несколько заготовок, которые подвергают предварительной пластической деформации сжатием, причем величина предварительной пластической деформации не превышает 45%. Из каждой заготовки изготавливают не менее чем по три поперечных образца, которые испытывают на ударный изгиб. Выявляют зависимость относительного значения ударной вязкости от величины предварительной пластической деформации. Сопротивление протяженному вязкому разрушению определяют по величине предварительной пластической деформации, соответствующей началу интенсивного снижения ударной вязкости. Технический результат: обеспечение возможности достоверно определять сопротивление протяженному вязкому разрушению высокопрочных трубных сталей класса прочности К65 и выше с ударной вязкостью более 2,5 МДж/м2 и сопоставлять качество нескольких подобных материалов разных производителей. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил.

Изобретение относится к механическим испытаниям на растяжение хрупких образцов из композиционных материалов и предназначено для авиастроения, судостроения, машиностроения, атомной энергетики. Сущность изобретения: накладки одинаковых с образцом размеров и формы, выполненные из материала, обеспечивающего суммарную жесткость обеих накладок, меньшую или равную жесткости исследуемого образца, наклеивают на двух противоположных поверхностях образца, в результате получают лабораторную сборку, которую размещают в цанговых захватах испытательной машины. Каждый захват устанавливают между краем торца и началом дуги галтели сборки. На поверхность сборки устанавливают экстензометр. Прикладывают нагрузку к сборке и по показаниям экстензометра получают кривую «деформация-напряжение» лабораторной сборки, из которой восстанавливают диаграмму деформирования образца. Напряжение в образце σo выражают через напряжения лабораторной сборки σлс и накладки σп, при условии равенства деформации, по формуле σо=3·σлс-2·σп. Технический результат: возможность выполнения принципа Сен-Венана и, соответственно, создание однородного напряженного состояния в рабочей части образца из хрупкого материала; создание одноосного растяжения в рабочей части образца из исследуемого материала, исключение изгиба; получение большего количества точек измерения усилия на одинаковой базе деформации. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области определения прочностных свойств металлов и их сплавов путем приложения растягивающих нагрузок к стандартным плоским или круглым образцам исследуемых металлов, геометрические размеры которых регламентируются ГОСТ 10006-80. Сущность: осуществляют осевое растяжение плоских и круглых образцов с фиксированной скоростью деформации, и определение температуры испытания. Коэффициент динамической вязкости металлов и эффективную энергию разрушения определяют по формулам: для плоского и круглого образца, используя значения предела прочности, предела текучести, относительного удлинения металлов при растяжении стандартных образцов, скорости деформации, при которой растягивается образец, модуля Юнга и скорости звука продольных волн в металле. Технический результат: возможность при исследовании конструкций из металла под действием реальных нагрузок и скоростей деформаций вплоть до разрушения основывать прогноз по эксплуатационной надежности выбранного материала на основании количественных оценок параметров (σb, σ02, δ5, έ, µ, А*). 3 табл.
Наверх