Установка для высокоскоростныхиспытаний материалов ha растяжение

 

О

1 !

Союз Советски к

Соцмалнстнчесннн

Республнн

ОП ИСАНИ Е изов итения

, 796718

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 26.02. 79(21) 2729482/25-28 с присоединением заявки .%— (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.,81. Бюллетень Эй 2

Дата опубликования описания 17.0 1.81

С51) М. Кл .

G O1 t4 3/30

Гооударстеенный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 620. 178. .72(088.8) (72) Авторы изобретения

А. П. Вааценко и Г. В. Степанов

Институт проблем прочности AH Украинской ССР (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ

ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ НА

РАСТЯЖЕНИЕ

Изобретение относится к определению прочностных свойств материалов, а именно к установкам для высокоскоростных испытаний конструкционных материалов на растяжение.

Известна установка для высокоскоростных испытаний материалов на растяжение, содержащая ударник, разгоняемый по стволу сжатым газом и воспринимающий удар реверсор, в котором зак реплен образец (1 j .

Использование для нагружения образца сложного и громоздкого реверсора, забирающего для своего разгона значительную часть кинематической

15 энергии ударника и тем самым уменьшающего скорость растяжения образца, вследствие большого времени разгона его до заданной скорости, в течение которого образец деформируется с возрастающей скоростью снижает точность результатов испытаний.

Наиболее близкой к изобретению потехнической сущности является установка для высокоскоростных испытаний материалов на растяжение, содержащая ствол, размещенный в неМ кольцевой ударник, средства разгона ударника, установленный на оси ствола стержень, один конец которого закреплен в стволе, а другой служит для крепления головки образца, и наковальню, закрепленную на свободной головке образца (2 ) .

Скорость растяжения образца в этом случае определяется скоростью движения наковальни, навинчиваемой на подвижную (свободную) головку образца. При ударе по наковальне ударником ее цент ральная часть вместе с головкой образца вследствие инерции ускоряется до скорости движения ударника за конечное время, и, следовательно, в течение этого времени образец деформируется с возрастающей скоростью. Экспериментальйо установлено, что при ударе кольцевым ударником с размерами наружного и внутреннего диаметров соответст-. венно 80 и 35 мм по наковальне диа7967

3 метром 80 и толщиной 20 мм со скоростью 200 м/с, скорость растяжения стального образца с диаметром и длиной рабочей части соответственно

4 и 10 мм возрастает до скорости бойка в течение 15 — 20 мкс. К этому времени относительное удлинение образца составляет около 20%. B связи с тем, что при относительном удлинении образца, равном 0,2%, скорость растяжения на порядок ниже скорости ударника, определение предела текучести, соответствующего скорости растяжения образца

200 мlс, на известной установке невозможно. Таким образом, поскольку cozpaa vme в процессе испытания постоянной скорости растяжения образца является основным условием получения точных и сопоставимых данных, изменение скорос ти растяжения в процессе упругопластического деформирования образца, имеющее место на известной установке снижает точность результатов испытаний.

Бель изобретения — повышение точности испытаний путем сокращения времени разгона подвижной головки образца до скорости движения ударника.

Поставленная цель достигается тем, что установка снабжена свободно установлеьной на конце стержня промежуточо ной наковальней с центральным отверстием, диаметр которого соответствует диаметру отверстия первой наковальни °

На чертеже изображена схема установки.

3$

Установка содержит ствол 1, кольцевой ударник 2, стержень 3, установленный по оси ствола. К конщ стержня 3 резьбовым соединением крепится образец 4, на динамометрической части кото.,а рого наклеены тенэорезисторы 5 с наковальней 6. На конце стержня 3 свободно установлена промежуточная наковальЮ ня 7 с центральным отверстием 8» диаметр которого соответствует диаметру

45 отверстия 9 наковальни 6, Кроме того, в установке имеются не изображенные на чертеже средства разгона ударника 2.

Установка работает следующим образом.

Ударник 2 с помощью сжатого газа разгоняется по стволу 1 до заданной скорости Ч и наносит удар по периферийной части промежуточной наковальни 7.

Последняя, в свою очередь, наносит удар по наковальне 6, движение которой вместе с головкой образца 4 вызывает его деформирование и разрушение. За время прохождения пути до соударения с наковаль18 Ф ней 6 центральная часть промежуточной наковальни 7, увлекаемая ее периферийной частью, разгоняется до скорости ударника 2. Поскольку диаметр центрального отверстия промежуточной наковальни

7 незначительно превышает диаметр головки образца 4, то промежуточная наковальня 7 наносит удар практически по всей поверхности наковальни 6, сообщая сразу всему объему материала этой наковальни, а следовательно, и головке связанного с ней образца 4, скорость ударника 2. В результате сводится к минимуму время разгона подвиж— ной головки образца 4 до скорости движения ударника 2, что позволяет при проведении высокоскоростных ис пытаний обеспечить практически постоянную скорость растяжения образца в течение всего процесса его деформирования и, следовательно, экспериментально определить характеристики прочное>ти (предел текучески, предел прочности, истинное сопротивление разрыву) и пластичности (относительное удлинение и относительное сужение) испытуемых материалов, соответствующие одной и той же скорости растяжения образца, что обеспечивает высокую точность этих результатов.

Таким образом, использование предлагаемой установки позволяет путем сокращения времени разгона подвижной головки образца до скорости движения ударника обеспечить в течение эксперемента постоянную скорость растяжения образца и получить при высокоскоростном нагружении точные результаты механических испытаний материалов.

Формула изобретения

Установка для высокоскоростных испытаний материалов на растяжение, содержащая. ствол, размещенный в нем кольцевой ударник, средства разгона ударника, установленный на оси ствола стержень, один конец которого закреплен в стволе, а другой служит

Ъля крепления головки образца, и наковальню, закрепленную на свободной головке образца, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности испытаний путем сокращения времени разгона подвижной головки образца до скорости движения ударника, она снабжена свободно установленной на конце

7967 18 стержня промежуточной наковальней с . центральным отверстием, диаметр которого соответствует диаметру отверстия первой наковальни, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Носкин А. В. Испытание металлов на высокоскоростном универсальном копре. — Заводская лаборатория, 3. 952, %8, с. 989-994.

2. Авторское свидетельство СССР

N 214856, кл. G01 М 3/30, 1966.

Составитель В. Шехтер

Редактор Л. Пчелинская Техред,Н. Бабурка Корректор Г. Решетник

Заказ 9761/60 Тираж 918 Подписное

ВНИЙПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4