Установка для испытания материалов на растяжение

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>868447 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 210180 (21) 2873363/25-28 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 30.09.81. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 300981 (51)М. Кл.

0 01 N 3/10

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

$53) УДК 620.172. .214(088.8) (72) Авторы изобретения

А.К. Херсонский и В.Т. Кононенко

Научно-производственное объединение по механизации и автоматизации производства машин для хлопководства

"Технолог" (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ NATEPHMIOB

НА РАСТЯЖЕНИЕ

Изобретение относится к технике измерения механических свойств материалов и может быть использовано в инструментальной промышленности при определении предела прочности и деформации при растяжении твердосплавного инструмента.

Известна установка для испытания материалов на растяжение, содержащая станину, подвижную и неподвижную траверсы, опоры и систему привода f1) .

Недостатком установки является сложность конструкции вызванная тем, что система привода имеет несколько редуцирующих механизмов.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является установка для испытания материалов на растяжение, содержащая заполненный рабочей средой цилиндрический контейнер с запирающим его приводным плунжером, захваты для ..головок образца, размещенные в контейнере, и устройство для записи диаграммы растяжения образца Г2Э °

Недостатком данной установки является низкая точность испытания образцов с разновеликими головками, невозможность проведения испытания в условиях, приближенных к эксплуатационным. Это вызвано тем, что отсутствует гарантируемая соосность век-тора нагрузки и оси образца и существует неравномерность воздействня на площадь головок образца.

Цель изобретения — повышение точности испытания образцов с разновеликими головками и приближение условий испытания к эксплуатационным..

Поставленная цель достигается тем, что установка снабжена дополнительным приводным плунжером с цилиндрическим пазом в его торцевой части .и размещенной в паэе с радиальным зазором плавающей втулкой для закрепления в ней с натягом одной из головок образца, обогревателем, установленным на наружной поверхности контейнера, основной приводной плунжер выполнен со сквоз ным осевым отверстием и каналами для подвода рабочей среды в контейнер.

На чертеже изображена предлагае" мая установка.

Установка содержит цилиндрический контейнер 1, на наружной поверхности которого установлен обогреваЗО. тель 2.В полость контейнера 1 введены

868447 основной приводной плунжер 3 и дополнительный приводной плун>кер 4.В основном приводном плунжере 3 выполнено сквозное осевое отверстие 5 для центрирования образца 6 и каналы 7 для подачи в полость контейнера, образованную плунжерами 3 и 4, рабочей среды 8, например жидкого свинца.

Нижняя головка образца 6 закреплена с натягом в плавающей втулке 9, которая размещена в цилиндрическом пазе 10 торцевой части дополнительного приводного плунжера 4 с радиальным зазором,.позволяющим фиксировать образец 6 только в основном приводном плунжере 3. Плавающая втулка 9 одновременно препятствует проникновению рабочей среды 8 в цилиндрический паз 10, тем самым предупреждает всплытие образца 6. Для записи диаграммы растяжения имеется устройство в виде индикаторов 11 12 перемещения.

Образец 6 выполнен с разновеликими головками. Верхняя головка образца 6 по высоте в 2 — 3 раза выше, чем нижняя головка, которая в свою очередь выполнена по диаметру больше, чем верхняя головка.

Превьхаение высоты одной иэ головок в 2-3 раза вызвано тем, что по более высокой головке производится предварительная ориентация образца

6 в основном плунжере 3 и она служит направлением при деформации последнего, а незначительное увеличение (в 1,2-1,3 раза) нижней головки по диаметру гарантирует прижим образца

6 к дополнительному плунжеру 4 в процессе деформации образца 6.

Установка работает следующим образом.

Установив образец 6 и плунжеры 3 и 4 в контейнер 1 и проверив соосность их взаимного перемещения„ нагревают контейнер 1 до 150-550 С (0,3-0,7 температуры плавления сжимаемой среды) с помощью нагревателя 2.

По достижении заданной температуры в контейнер заливают сквозь один из каналов 7 предварительно расплавленную сжимаемую среду — свинец, олово и т.д., до появления расплава во втором канале 7.

После аливки контейнера 1 и охлаждения его до комнатной температуры уст ановку помещают в испыт ательную машину (не показана) между приводными плит ами ее, на плунжере 3 устанавливают шаровую опору 13, выставляют по индикаторам 11 и 12 перемещения точку отсчета и начинают сжатие приводных плит. Двигаясь навстречу друг другу, плунжеры 3 и

4 сжимают в контейнере 1 среду 8, тем самым равномерно сжимая стержень образца 6 и растягивая eru вдоль оси. Деформация образца 6

4О

55 фиксируется индикаторами перемещения 11 и 12. Так как нижняя головка образца выполнена большей по диаметру, а верхняя выше по высоте, то результирующая деформация будет направлена вверх по оси образца 6, но и в процессе растяжения соосность оси образца 6 и вектора растяжения не нарушается. Нагрузка записывается на диаграмме растяжения по динамометру машины. Индикаторы перемещения 11 и 12 снабжены предохранителями (не показаны), препятствующими их разрушению при разрыве образца, Благодаря медленному сжатию сжимаемой среды и отсутствию непосредственного воздействия инструмента(захватов) на головки образца, удается максимально приблизить условия испытания к эксплуатационным и обеспечить высокую точность испытания на растяжение хрупких материалов за счет постоянной соосности нагрузки и деформации, отсутствия концентрации напряжений у основания .головок образца, фиксации положения обеих головок растягиваемого образца.

Производительность испытания на растяжение и срок службы установки повышается по сравнению с известным более чем в 1,5 раза, точность испытания выше почти в 3 раза и отсутствуют случаи отрыва головок образ— цов при испытании.

Формула изобретения

Установка для испытания материалов на растяжение, содержащая заполненный рабочей средой цилиндрический контейнер с запирающим его приводным плунжером, захваты для головок образца, размещенные в контейнере, и устройство. для записи диаграммы растяжения образца, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности испытания образцов с разновеликими головками и приближения условий испытаний к эксплуатационным, она снабжена дополнительным приводным плунжером с цилиндрическим пазом в его торцевой части и размещенной в паве с радиальным зазором плавающей втулкой для закрепления в ней с натягом одной из головок образца, обогревателем, установленным на наружной поверхности контейнера, основной приводной плунжер выполнен со сквозным осевым отверстием и каналами для подвода рабочей среды в контейнер.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Третьяков В.И. Основы металловедения и технологии производства спеченных твердых сплавов.N, "Металлчргия", 1976,,с. 456-457.

868447

Составитель В. Макаров

Редактор Е. Лушникова Техред С.Мигунова

Корректор Г. Решетник

Заказ 8307/56 Тираж 910

ВНИИПИ Гбсударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

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

2. Береснев Б. И., Верещагин Л. Ф., Рябинин Ю.Н. и Лившиц Л .Д. Некоторые вопросы больших пластических деформаций металлов при высоких давлениях.

М., изд-во АН СССР, 1960, 20-21 (прототип).