Установка для динамических испытаний кольцевых образцов материалов на растяжение

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.

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.

Наверх