Установка для динамических испытаний кольцевых образцов материалов на растяжение



Установка для динамических испытаний кольцевых образцов материалов на растяжение
Установка для динамических испытаний кольцевых образцов материалов на растяжение

 


Владельцы патента RU 2560015:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) (RU)

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для проведения экспериментальных исследований свойств материалов в условиях высокоскоростного нагружения. Установка содержит механический копер и механизм передачи нагрузки образцу. В конструкцию копра дополнительно введены опоры качения и набор грузов, а механизм передачи нагрузки кольцевому образцу представляет собой механический преобразователь нагружения, расположенный на наковальне механического копра и содержащий малый неподвижный и большой подвижный корпуса, выполненные в виде перевернутых стаканов с соответственно закрепленными в них подвижной и неподвижной осями для размещения кольцевого образца. Малый корпус находится внутри большого корпуса. Технический результат: возможность испытывать кольцевые образцы на растяжение при скоростях деформаций более 200 с-1. 2 ил.

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для проведения экспериментальных исследований свойств материалов в условиях высокоскоростного нагружения.

Известна установка для динамических испытаний материалов на растяжение, имеющая станину, на которой установлены элементы крепления исследуемого образца, связанная с одним из захватов тяга, динамометр, маховик, размещенные на нем сбалансированный боек и защелка, а также система привода (SU 444087, 07.04.75, G01n 3/30). Боек представляет собой параллельно расположенные элементы (собачки), которые могут совершать движение вдоль оси маховика. Защелка имеет вид рычага, подпружиненного в направлении, перпендикулярном к оси маховика.

Динамические испытания на данной установке невозможны без предварительного статического нагружения.

В качестве прототипа выбрана установка для динамических испытаний материалов на растяжение, содержащая станину, корпус с закрепленным в нем динамометрическим стержнем с пассивным захватом для испытуемого образца, механический копер и механизм передачи нагрузки образцу, связанный с активным захватом (SU 1273773 A1, 30.11.86, G01N 3/30). В данном случае механизм передачи нагрузки образцу включает в себя тележку, на раме которой закреплен активный захват, и плоский кулачок с логарифмическим профилем рабочей поверхности. Кулачок имеет возможность соударения с грузом и расположен между корпусом и осью колесной пары тележки, на которой располагается ролик, контактирующий с кулачком.

Недостатками данной установки являются сложность конструкции механизма передачи нагрузки от деформирующего узла к испытуемому образцу, а также невозможность достижения больших скоростей деформации.

Технической задачей предложенного изобретения является создание установки для испытания кольцевых образцов материалов на растяжение в диапазоне скоростей деформаций до 200 с-1 и более.

Техническая задача решается тем, что в предлагаемой установке для динамических испытаний кольцевых образцов материалов на растяжение, содержащей механический копер и механизм передачи нагрузки образцу, в конструкцию копра дополнительно введены опоры качения и набор грузов, а механизм передачи нагрузки кольцевому образцу представляет собой механический преобразователь нагружения, расположенный на наковальне механического копра и содержащий малый неподвижный и большой подвижный корпуса, выполненные в виде перевернутых стаканов с соответственно закрепленными в них подвижной и неподвижной осями для размещения кольцевого образца, при этом малый корпус находится внутри большого корпуса.

Изобретение поясняется фигурами, на которых представлены основные элементы установки, где на фиг. 1 механический преобразователь нагружения для испытания кольцевых образцов на растяжение; на фиг. 2 схема механического копра для высокоскоростного деформирования материалов.

Установка для динамических испытаний кольцевых образцов материалов на растяжение содержит механический копер и механический преобразователь нагружения. Механический преобразователь нагружения включает в себя большой подвижный корпус 1 с закрепленной в нем подвижной осью 2, малый неподвижный корпус 3 с закрепленной в нем неподвижной осью 4, сменные подкладки 5, регулирующие степень деформации образца, плиту 6, тензодатчик 7 для измерения растягивающей силы действующей на образец 8, а также месдозу 9.

Механический копер (фиг. 2) содержит двигатель 10, который необходим для передачи движения, осуществляемой через редуктор 11 посредством троса 12, намотанного на катушку 13 и протянутого через блок 14 с использованием размыкателя 15. Деформирующий узел механического копра представляет собой бабу 16, совершающую возвратно-поступательное движение и перемещающуюся относительно направляющих 17. К бабе при помощи винта 18 присоединена крышка 19, а также грузы 20 для регулировки растягивающей силы и скорости деформирования. Опоры качения 21, установленные на деформирующем узле, служат для снижения сил трения при его перемещении. Механический преобразователь нагружения установлен на наковальне 22 механического копра.

Установка с учетом вышеприведенного описания работает следующим образом.

На механическом преобразователе нагружения устанавливают сменные подкладки 5. Кольцевой образец 8 размещают на неподвижной 4 и подвижной 2 осях, закрепленных соответственно в подвижном 3 и неподвижном 1 корпусах в механическом преобразователе нагружения, расположенном на наковальне 22 механического копра. Деформирующий узел копра с предварительно установленными грузами 20 поднимают на необходимую высоту посредством передачи движения от двигателя 10 через редуктор 11 и троса 12, намотанного на катушку 13 и протянутого через блок 14. Высоту расположения деформирующего узла и массу грузов 20 выбирают в зависимости от требуемой скорости деформирования и растягивающей силы кольцевого образца 8. При срабатывании размыкателя 15 начинается падение бабы 16 относительно направляющих 17, за счет которого происходит контакт крышки 19 с дном подвижного корпуса 1 и осуществляется деформирование образца путем преобразования нагрузки сжатия в растяжение. При этом за счет наличия плиты 6, тензодатчика 7 и месдозы 9 производят измерение растягивающей силы. Рабочее перемещение деформирующего узла (бабы) происходит под действием сил гравитации.

Таким образом, предложенная установка в экспериментальном исследовании свойств материалов в условиях высокоскоростного нагружения благодаря применению опор качения, грузов и механического преобразователя нагружения позволяет испытывать кольцевые образцы на растяжение при скоростях деформаций более 200 с-1.

Установка для динамических испытаний кольцевых образцов материалов на растяжение, содержащая механический копер и механизм передачи нагрузки образцу, отличающаяся тем, что в конструкцию копра дополнительно введены опоры качения и набор грузов, а механизм передачи нагрузки кольцевому образцу представляет собой механический преобразователь нагружения, расположенный на наковальне механического копра и содержащий малый неподвижный и большой подвижный корпуса, выполненные в виде перевернутых стаканов с соответственно закрепленными в них подвижной и неподвижной осями для размещения кольцевого образца, при этом малый корпус находится внутри большого корпуса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области определения характеристик материалов при ударном нагружении, в частности к способам определения динамического предела текучести грунта при проникании в образец из исследуемого материала ударника при заданной ему средствами разгона скорости.

Способ проверки затяжки сердечника статора электрической машины, содержащей сердечник (2) статора и ротор (3), образующие воздушный зазор (5) между собой, причем способ включает в себя этапы, на которых вводят контрольно-измерительный прибор (12), который соединен с подвижной опорой (10), в воздушный зазор (11), вводят пластину (21) между стальными листами (5) сердечника статора и приводят пластину (21) во вращение, располагают локально контрольно-измерительный прибор (12) и осуществляют локальную проверку определенных зон сердечника (2) статора генератора.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для проведения ударных испытаний. Имитатор преграды содержит металлический ударник со скошенной под заданным углом к направлению его движения плоскостью и обтюратор из полимерного материала.

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.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность образцов материалов и изделий. Стенд содержит основание, шаровой ударник, приспособление для сброса ударника, закрепленную на основании направляющую трубу для перемещения в ней ударника, выполненную с двумя параллельными участками различной высоты, соединенными между собой в нижней части коленом, имеющим окно, и поворотную заслонку, перекрывающую окно.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для ударных испытаний материалов. .

Изобретение относится к области материаловедения, в частности к металловедению, определяющему ударную вязкость, динамическую трещиностойкость металлов. .

Изобретение относится к области строительства и предназначено для диагностики и контроля качества железобетонных конструкций балочного типа вибрационным методом.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для диагностики и контроля качества железобетонных конструкций балочного типа вибрационным методом.

Изобретение относится к области средств и технологий обеспечения требуемых значений давления в сосудах высокого давления, а именно на обеспечение проведения опытов в полунатурных испытаниях.

Изобретение относится к средствам испытания устройств на ударные нагрузки и может быть использовано для проведения испытаний защитных устройств, в том числе бамперов, транспортного средства.

Изобретение относится к дендрометрии и может быть использовано в экологическом и технологическом мониторинге территории индикацией и тестированием свойствами коры растущих деревьев.

Изобретение относится к методам и средствам контроля, применяемым для исследования поведения и свойств образцов изделий и материалов в процессе ударных испытаний их структурных характеристик и прочностных параметров.

Изобретение относится к технологии контрольно-испытательных процессов и может быть использовано в цеховых условиях при испытаниях бытовых электродвигателей , стабилизаторов, трансформаторов и др.

Изобретение относится к области «Физики материального контактного взаимодействия» весомой среды в ее массиве и на краях откосов в естественном и нарушенном состоянии. На глубине h весомого материального массива определяют на отобранных образцах среды в лабораторных условиях параметры угла φстр внутреннего трения, сстр - удельного сцепления и γстр - удельного веса среды. Рассчитывают по зависимостям , , γ н = p б t g φ н + c н h - соответственно параметры для внутреннего трения, удельного сцепления и удельного веса среды на глубине испытания в нарушенном по структуре состоянии, где рб=(γcтph-сстр)ctgφстр - бытовое давление на глубине h. Определяют величину тангенциального бытового давления на глубине h как рх=py=γcтph или рх=ру=γнh. Определяют параметры коэффициента общего бокового давления среды в состоянии покоя ζ 0 c т p = t g φ c т p , при нарушении естественного сложения массива ζ 0 н = t g φ н , в стенках открытого котлована и в стенках открытого котлована с нарушенной структурой . Коэффициенты общей относительной поперечной деформации среды в массиве соответственно определяют по зависимости , , а в боковых стенках открытого котлована, , , где ратм=1,033 кГ/см2 - нормальное атмосферное давление на материальную среду, γ н = p б t g φ н + c н h - удельный вес среды с нарушенной структурой. Технический результат - повышение степени достоверности и точности определения физических параметров грунтов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх