Стенд для испытания образцов материала на растяжение

 

1, В. Н. Потураев, В. И. Дырда, А. В. КоваЛь" и А.А.Ратушный (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Институт геотехнической механики АН Украинской CCP (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ ИАТЕРИАЛА

НА РАСТЯЖЕНИЕ

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении упругих характеристик вязкоупругих материалов при растяжении.

Известен стенд для испытания образцов материала на растяжение,содержащий станину и установленные на ней неподвижный захват для крепления 1р образцов, нагружающее устройство в виде поршня с пружиной .сжатия, стопорный механизм и регулируемый упор, подвижный захват и сплошной шток, один конец которого связан с нагружающим устройством, а второй -, с подвижным захватом (11.

Недостатком этого стенда является низкая точность определения на нем значения мгновенного модуля упругости, так как скорость нагружения образца пружиной сравнительно неве" лика, а также из-за того, что по меЮ ре релаксации напряжений и дефорыации ползучести, вызывающих деформацию пружины, изменяется усилие на образец и его размеры.

Цель изобретения - повышение точ" ности при определении мгновенного модуля упругости вязкоупругих материалов.

Для достижения укаэанной цели стенд для испытания образцов материалов на растяжение, содержащий станину и установленные на ней неподвижный захват для крепления образцов, нагружающее устройство, стопорный механизм и регулируемый упор, подвижный захват и шток, один конец которого связан с нагружающим устрой. ством, а второй — с подвижным захватом, снабжен размещенным на станине электромагнитным фиксатором, шток выполнен из двух частей, связанных между собой с помощью разделительной муфты, выполненной в виде,, 3 954849 рычагов, установленных на одной части штока с возможностью взаимодействия с регулируемым упором, и подпружиненных штифтов, размещенных на второй части штока и взаимодействующих с рычагами, а стопорный механизм и электромагнитный фиксатор установлены с возможностью взаимодействия с частью штока, связаннои с подвижным захватом. 36

Кроме того, нагружающее устройство выполнено в виде электромагнита, внешний-якорь которого жестко связан со штоком.

На фиг.1 изображен стенд, вид сбоку; на фиг.2 " разделительная муфта; на фиг.3 - стопорное устройство и электромагнитный фиксатор.

Стенд содержит станину 1, установленный на ней неподвижный захват щ

2, размещенный в едином корпусе 3 стопорный механизм, выполненный в виде расположенных в отверстиях корпуса 3 шариков 4 с пружинами 5, коромысел 6, одни концы которых установлены с возможностью взаимо:действия с шариками 4, и установленйой на корпусе 3 с возможностью взаимодействия с вторыми концами коромысел 6 гайки 7, и электромагнитный фиксатор 8 с подвижным элементом 9. Стенд содержит также регулируемый упор 10, размещенный на станине 1, подвижный захват 1), шток, состоящий из двух частей 12 и 13, связанных разделительной муфтой, выполненной в виде рычагов

1! и I5, установленных на части 12 штока, связанной с подвижным захватом 11 и взаимодействующей с шариками 5 стопорного механизма, с возможЩ ностью взаимодействия одними своими концами с регулируемым упором 10„ и штифтов 16 с пружиной 17,взаимодействующих с вторыми концами рычагов

14 и 15 и установленных .на части

13 штока.

Кроме того, стенд содержит ось

18 с пружиной 19, установленной в части 12 штока с возможностью взаимодействия с подвижным элементом

9 электромагнитного фиксатора 8, нагружающее устройство, выполненное в виде установленного на станине 1 электромагнита 20, внешний якорь 2 1 которого жестко связан с концом части !3 штока, и систему 22 измерения усилий и деформаций.

Стенд работает следующим образом.

Закрепляют образец 23 в неподвижном захвате 2 и подвижном захвате

11 и устанавливают регулируемый упор

10 таким образом, чтобы расстояние между ним и концами рычагов 14 и 15 было равно заданной деформации образца 23. Включают электромагнит 20, который притягивает якорь 2! со штоком. Образец 23 не растягивается, так как шток застопорен фиксатором 8.

После того, как значение электромагнитной силы в электромагните 20 достигнет своего максимального значения, включают фиксатор 8, подвижный элемент 9 которого воздействует на ось Е8 и освобождает .шток, который, перемещаясь, растягивает образец 23. При перемещении штока концы рычагов !4 и 15 упираются в регу лируемый упор 10, поворачиваются, давят на штифты 16 и разъединяют части IZ и 13 штока друг от друга.

Часть 13 перемещается далее до окончания хода внешнего якоря 21 электромагнита 20, а часть l2 стремится переместиться в другую сторону под действием сил упругости образца 23.

Шарики 4 заклиниваются между частью 12 штока и корпусом 3 и фиксируют часть 12 штока и образец 23 в растянутом до заданных деформаций . состоянии, измеряют усилие, действующее на образец 23, и его деформацию в момент заклинивания штока и по этим значениям, полученным при высоких скоростях нагружения, рассчитывают значение мгновенного модуля упругости. Измеряя усилие и деформа" цию образца в заданный момент времени после нагружения, фиксируют изменение значения модуля упругости в зависимости от времени нагружения.

После окончания измерения и испытания отключают электромагнит 20 и соединяют обе части !2 и 13 штока. Затем поворачивают гайку 7 до ее взаимодействия с концами коромысел б,которые выталкивают шарики 4 и освобождают шток.

Предлагаемый стенд позволяет определить значения мгновенного модуля упругости вязкоупругих материалов за счет использования электромагнита в качестве нагружающего устройства и автоматизированной системы разъединения штока и фиксации образца, а также значения высоких скоростей

9548 исходного деформирования образца материала и исключить динамических воздействий на образец. формула изобретения

1. Стенд для испытания образцов з материала на растяжение, содержащий станину и установленные на ней неподвижный захват для крепления образцов, нагружающее устройство, стопорный механизм и регулируемый упор, подвиж- 16 ный захват и шток, один конец которого связан с нагружающим устройством, а второй - с подвижным захватом, о тли чающи"ся тем,,что, с целью повышения точности при опре- 15 делении мгновенного модуля упругости вязкоупругих материалов, он снабжен размещенным на станине электромагнитным фиксатором, шток выполнен из двух частей, связанных 20 между собой с помощью разделитель49 б ной муфты, выполненной в виде рычагов, установленных на одйой части штока с возможностью взаимодействия с регулируемым упором, и подпружиненных штифтов, размещенных на второй части штока и взаимодействующих с рычагами, а стопорный механизм и электромагнитный фиксатор установлены с возможностью взаимодействия с частью штока, связанной с подвижным захватом.

2. Стенд по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что нагружающее устрой ст во выполнено в виде эле кт рома гнита, внешний якорь которого жестко связан со штоком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 334503, кл. G 01 N 3/00, 1969 (прототип).

954849

Составитель В. Ротницкая

Редактор И.Тыкей Техред М, Тепер Корректор М.Коста

Заказ 64 16/43 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Рауаская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,