Установка для испытаний образцов на механическую прочность

 

(72) Автор изобретения

Э. М. Райбман (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ

НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ПРОЧНОСТЬ

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испытаний образцов на механическую, прочность.

Известна установка для испытаний образцов на механическую прочность, со- 5 держащая основание с нагружаемой колонной, нагреватель, закрепленный на ко лонне, и захваты для крепления испытуемого образца Pl j .

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка для испытаний образцов на механическую прочность, содержащая основание, установленное на нем четное количество колонн с нагревателями, выполненными в виде трубок с циркулирующей по ним горячей водой, подвижную траверсу, установленную на колоннах, пассивный захват, связанный го с основанием, и активный захват, связанный с тра ерсой (2 3 .

Недостатком этих установок являются их узкие функциональные возможности, 2 поскольку.они не позволяют проводить испытания образцов при больших степенях пластической деформации.

11ель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний образцов при больших степенях пластической деформации.

Указанная цель достигается тем, что в установке для испытаний образцов на механическую прочность, содержащей основание, установленное на нем четное количество колонн с нагревателями, подвижную траверсу, установленную на колоннах, пассивный захват, связанный с основанием, и активный захват, связанный с траверсой, нагреватели колонн выполнены в виде электрических спиралей, симметрично расположенные относительно оси захватов, попарно электрически соединены между собой, а установка снабжена закрепленными на траверсе односторонними упорами колонн.

Кроме того, каждый из упоров выполнен в виде стакана и подпружиненных ryНаучно-исследовательский и конструкторский инсччищю испытательных машин, приборов и средств измерения

- масс (НИКИМП) 3 9686 бок, установленных в стакане и взаимодействующих с колоннами.

На фиг. 1 схематически изображена предложенная установка, вид сбоку; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на

5 фиг. 3 — упор, вариант.

Установка для испытаний образцов на механическую прочность содержит основание 1, установленное на нем четное количество колонн 2-5 с нагревателями 6- и

9, выполненными в виде электрических спиралей, плиту 10, закрепленную на верхних концах колонн 2-5, подвижную траверсу 11, установленную на колоннах

2-5, пассивный захват 12, связанный с основанием 1, активный захват 13, связанный с траверсой 11. Пассивный 12 и активный 13 захваты предназначены для крепления испытуемого образца 14 с установленным на нем датчиком 15, в ка- 20 честве которого могут быть использованы, например, датчики деформации, перемеще ния и т.д. Нагреватели 6 и 8 или 7 и 9 колонн 3 и 5 или 2 и 4 расположены симметрично относительно оси захватов 25

12 и 13 и попарно соединены между собои. На одной иэ колонн 2-5 от каждой пары установлены дилатометрические дат.чики 16. Между пассивным захватом 12 и основанием 1 закреплен электрический 30 датчик 17 силы. На траверсе 11 закреплены односторонние упоры 18 для колонн

2-5, каждый из которых выполнен в виде стакана 19, установленного на нижней поверхности TpABe ñû 1 1 подпружиненных 35 с помощью пружин 20 клиновидных губок

21, установленных в стакане 19 и взаимодействующих с колоннами 2-5, а также с отверстием 22 в траверсе 11. На верхней поверхности траверсы 11 закреплен дополнительный стакан 23, в котором размещена втулка 24 с верхним и нижним буртиками 25 и 26, на наружной поверхности которой выполнена резьба, взаимодействующая с резьбой в дополни45 тельном стакане 23. Односторонний упор

18 колонн 2-5 может быть также выполнен в виде закрепленного на траверсе 11 электродвигателя 27, на валу 28 которого установлена шестерня 29, взаимодей. 50 ствуюшая с колесом 30, входящим в зацепление с резьбой (не показана) на колоннах 2-5.

У.становка работает следующим образом.

S5

Образец 14, подлежащий испыта„нию, закрепляют в захватах 12 и 13 и закрепляют HA нем датчик 15. Устанавливают

86 4 на задатчике (не показан) необходимый уровень сигнала, соответствующий заданной величине выбранного параметра испытаний, например заданной величине деформации образца 14. Включают нагреватели одной пары колонн, например, нагреватели 6 и 8 колонн 3 и 5, которые, нагреваясь, начинают удлиняться, в результате чего клиновые губки 2i односторонних упоров 18 колонн 3 и 5, взаимодействуя с отверстиями 22 траверсы 11, прижимаются к колоннам 3 и 5 и своими клиновыми поверхностями поднимают траверсу

11, передающую через активный захват

13 растягивающее усилие на образец 14.

Если при термическом удлинении колонн 3 и 5 усилие на образце 14 достигает заданного уровня, то контакты дилатометрического датчика 16 находятся в разомкнутом состоянии, а поддержание заданного усилия осуществляется за счет обеспечения соответствующей силы тока на нагревателях 6 и 8. Если усилие на образце 14 ниже заданного уровня, то контакты дилатометрического датчика 16 находятся в замкнутом состоянии, в результате чего нагреватели 6 и 8 отключаются и включаются нагреватели 7 и 9, а односторонние упоры 18 колонн 2 и 4 с помощью клиновых губок 21 перемещают траверсу 11 дальше вверх. Колонны

З.и 5 после их отключения охлаждаются, выходят иэ зацепления с клиновидными губками 21 и возвращаются в исходное состояние, при этом пружины 20 держат губки 21 в подпружиненном состоянии, что исключает появление люфтов при изменении температуры колонн 2-4, Нагрев колонн 2-4 продолжается до тех пор, пока нагрузка -на образце 14 не достигнет заданного уровня, либо пока не замкнутся контакты дилатометрического датчика

16, в результате чего произойдет отключение нагревателей 7-9 колонн 2-4 и включение нагревателей 6-8 колонн 3-5, Процесс переключения нагревателей 6-9 продолжается до тех пор, пока испытуемый образец 14 не достигнет заданных параметров испытаний, например заданной величины деформации.

При выполнении одностороннего упора

l8 (см. фиг. 3) установка работает следуюшим образом.

Колонны 2 и 4 или 3 и 5 с установленными на них колесами 30 удлиняются при нагреве и поднимают вверх траверсу

11, опирающуюся на колесо 30, При охлаждении колонны 2 и 4 или 3 и 5 укорачиваются и между колесом 30 и траверJ!

Ь

5 968 сой 11 образуется зазор. При появлении зазора включается. электродвигатель 27, врашаюший шестерню 29, которая навинжвает колесо 30 на колонны 2 и 4 или 3 и 5 до упора с траверсой 11, а повторный нагрев этих колонн приводит к дальнейшему перемещению траверсы.

Установка имеет широкие функциональные возможности, позволяюшие проводить испытания образцов при больших степенях пластической деформации за счет введения упоров одностороннего действия и поочередного нагрева каждой пары колонн.

Формула изобретения

1, Установка для испытаний образцов на механическую прочность, содержашая основание, установленное на нем четное кОличество колонн с нагревателями, подвижную траверсу, установленную на колоннах, пассивный захват., связанный с основанием, и активный захват, связанный с траверсой, о т л и ч а ю ш а я с я 25

686 6 тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения испытаний образцов при больших степенях пластической .деформации, нагреватели колонн выполнены в виде электрических спиралей, нагреватели, симметрично расположенные относительно оси захватов, попарно электрически соединены между собой, а установка снабжена закрепленными на траверсе односторонними упорами колонн.

2. Установка по п. 1, о т л и ч а юш а я с я тем, что каждый из упоров вы- полнен в виде стакана и подпружиненных губок, установленных в стакане и взаимо- действуюшнх с колоннами.

Источники информации, принятые во вниманне при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 620868, кл. G 01 N 3/08, 1976.

i. N.CüÆ Соо1с ап4 .3.P.ì, Hojem, А ® 3 50%on compression anB

tension machine . -" The souse М lIAecbanicctt Епц4 еег", Novem er 1966, рр. 89-92 (прототип), 10 с68686

27

Составитель В. Гриненко

Редактор П. Коссей Техред Л.Пекарь Корректор С. Шекмар

Заказ 8156/71 Тираж 887 Подлисное

ВНИИПИ 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