Устройство для испытаний на двухосное растяжение образцов в виде диска с двусторонним ободом

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ну(22) Заявлено 0 01„81 (21) 3231699/25-28 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет—

Опубликовано 3(Х0782. Бюллетень Мо 28

Дата опубликования описания 300782 11М Кп з

G 01 N 3/10

Государственный комитет

СССР по аелам изобретений и открытий (53) УДК 6 20 . 17 2.. 214 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А.A. Лебедев и Н.P. Музыка (71) Заявитель

Институт проблем прочности АН Украинской CC (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ HCIIblTAHHA HA ДВУХОСНОЕ

РАСТЯЖЕНИЕ ОБРАЗЦОВ В ВИДЕ ДИСКА

С ДВУСТОРОННИМ ОБОДОМ

Изобретение относится к технике испытания материалов, в частности к устройствам для испытания образцов в виде диска на двухосное растяжение.

Наиболее близким к 1тредлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройстно для испытаний на двухосное растяжение образцов в виде диска с двусторонним ободом, содержащее корпус, размещенные в нем подвижный в осевом направлении и неподвижный пуансоны и два нагружающих.элемента для образца, расположенные между пуансонами. Поверхности пуансонов выполнены гладкими, а нагружающие элементы выполнены в виде колец, торцовые поверхности которых контактируют с пуансонами {И.

Однако испытаниям могут подвергаться образцы ограниченной номенклатуры материалов, поскольку возникающая при испытании сила, действующая перпендикулярно плоскости образца, имеет значительную величину, 25 что приводит к разрушению образцов хрупких материалов; условия испытаний отличаются от эксплуатационных вследствие отсутствия н устройстве средств, позволяющих испытывать 30

1образцы при всестороннем гидростатическом давлении.

Цель изобретения — расширение номенклатуры материалов.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для испытаний на двухосное растяжение образцов н ниде диска с двусторонним ободом, содержащем корпус, размещенные в нем подвижный в осевом напранлении и неподвижный пуансоны и два нагружающих элемента для образца, расположенные между пуансонами, пуансоны выполнены с торцовыми цилиндрическими выступами, а нагружающие элементы ныполнены в виде тарельчатых шайб, внутренние кромки которых контактируют с цилиндрическими поверхностями выступов пуансонов.

Кроме .того, с целью приближения условий испытаний к эксплуатационным, корпус загерметизиронан, а устройсгво снабжено сообщенными с полостью корпуса источником жидкой среды и средством регулирования ее давления.

Кроме того, средство регулирования давления среды выполнено н виде закрепленного на корпусе и сообшен947690 ного с его полостью гидроцилиндра с плавающим поршнем.

На фиг. 1 показано схематично устройство; на фиг. 2 — средство регулирования давления среды, выполненное в виде гидроцилиндра. 5

Устройство содержит загерметизированный корпус 1, размещенные в нем подвижный 2 и неподвижный 3 пуансоны с торцовыми цилиндрическими выступами 4, два нагружающих элемента для 10 образца 5, выполненные в виде тарельчатых шайб 6, внутренние кромки которых контактируют с цилиндрическими поверхностями выступов 4 пуансонов

2 и 3, источник 7.жидкой среды с предохранительным клапаном 8 и средство регулирования давления среды, выполненное в виде закрепленного на корпусе 1 и сообщенного с его полостью гидроцилиндра 9 с плавающими20 поршнем 10 и штоком 11, между которыми последовательно установлены пружины 12 и шайбы 13.

Для удаления воздуха из корпуса 1

В подвижном пуансоне 2 Выполнен дре--25 нажный канал, перекрываемый пробкой

14. Для работы устройства используется пресс (не показан).

Устройство работает следующим образом.

Образец 5 размещают между тарель- 30 чатыми шайбами 6 и устанавливают на неподвижном пуансоне 3 в корпусе

1. Затем в корпус 1 вводят подвижный пуансон 2 до контакта его выступов 4 с внутренней кромкой верхних тарель- 35 чатых шайб 6. После этого устройство помещают под пресс и с помощью источника 7 заполняют полость корпуса

1 рабочей средой и затем герметизируют дренажный канал в пуансоне 2 40 пробкой 14. Под действием пресса на подвижный пуансон 2 в полости корпуса 1 создается давление среды.

Перемещение пуансона 2 начинается с того момента, когда давление среды 45 превышает заданную величину, на которую предварительно настроен предохранительный клапан 8. При этом избыток среды сбрасывается через клапан 8, а подвижный пуансон 2 перемещается вниз, нагружая тарельчатые шайбы б. Так как тарельчатые шайбы б установлены своими кромками на пуансонах 2 и 3 без зазора и имеют опору по внутренней поверхности, то их наружный диаметр увеличивается, благодаря чему происходит деформирование образца 5. При необходимости увеличения усилия, необходимого для деформирования образца, тарельчатые шайбы устанавливают пакетами, вкла- 60 дывая Конус в конус так, чтобы верхняя тарельчатая шайба своей внутренней поверхностью ложилась на наружную поверхность нижней тарельчатой

1шайбы.

Средство регулирования давления среды (фиг. 2) работает следующим образом.

Траверсу пресса доводят до соприкосновения с подвижным пуансоном 2.

Затем перемещением штока 11 через шайбу 13 сжимают пружину 12, воздействующую на поршень .10, который в свою очередь создает заданное давление жидкой среды до внутренней полости корпуса 1. После этого производят нагружение образца 5 подвижным пуансоном 2. Применение указанного средства регулирования давления позволяет плавно создавать гидростатическое давление на образец до механического нагружения образца и циклически изменять давление с различной ассимметрией цикла в широком диапазоне.

Использование изобретения обеспечивает повышение уровня радиальных перемещений обода диска при одновременном снижении рабочих усилий, воспринимаемых пуансоном, что позволяет проводить испытания широкого класса материалов, как хрупких, так и пластичных, при нормальном давлении и в условиях всестороннего гидростатического давления.

Формула изобретения

1. Устройство для испытаний на двухосное растяжение образцов в виде диска с двусторонним ободом, содержащее корпус., размещенные в нем подвижный в осевом направлении и неподвижный пуансоны и два нагружающих элемента для образца, расположенные между пуансонами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения номенклатуры испытуемых материалов, пуансоны выполнены с торцовыми цилиндрическими выступами, а нагружающие элементы в виде тарельчатых шайб,. внутренние кромки которых контактируют с цилиндрическими поверхностями выступов пуансонов.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью приближения условий испытаний к эксплуатационным, корпус загерметизирован, а устройство снабжено сообщенными с полостью корпуса источником жидкой среды и средством регулирования ее давления.

3. Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, средство регулирования давления среды выполнено в виде закрепленного на корпусе и сообщенного с его полостью гидроцилиндра с плавающим поршнем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 369454, кл. G 01 М 3/08, 1969 (прототип).