Способ испытания образцов на разрыв и сжатие при высоких гидростатических давлениях Российский патент 2019 года по МПК G01N3/08 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, к материаловедению и к измерительной технике, и может быть использовано для получения диаграмм пластичности и сопротивления деформации различных металлических материалов.

Известен способ испытания образцов на сжатие в условиях гидростатического давления, применяемый на устройстве содержащем герметичный контейнер, установленную в его полости опору и размещенный со стороны одного из торцов контейнера плунжер, установленную со стороны противоположного торца контейнера матрицу с коническим отверстием для выпрессовывания через нее вспомогательного образца, герметизирующего полость контейнера при испытании, и плит для сжатия между ними испытуемого образца, одна из которых взаимодействует с плунжером, а другая с опорой, причем в плитах выполнены дроссельные каналы, предназначенные для соединения цилиндрических полостей образца с полостью контейнера [Устройство для испытания образцов на сжатие в условиях гидростатического давления: а.с. 1245929 СССР кл. G01N 3/08/ А.И. Колпашников, А.А. Федоров, В.И. Михеев, Б.В. Кучеряев, В.В. Кучеряев, В.А. Близнюк, М.М. Григорьев, А.В. Беспалов, А.Ф. Азаров и В.В. Глотов; заявитель и патентообладатель Московский авиационный технологический институт им. К.Э. Циолковского. - №3853577/25-28; заявл. 13.02.85; опубл. 23.07.86, Бюл. №27. - 3 с].

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ испытания образцов на разрыв при высоких гидростатических давлениях, применяемый на устройстве содержащем герметичный контейнер, заполненый рабочей жидкостью, установленные в нем матрицу и пуансон, и расположенный между ними стакан с отверстием в дне для образца и кромками, упирающимися в матрицу, упорную шайбу для крепления одного из концов образца, держатель для крепления другого конца образца и вспомогательной заготовки, выполненной с переменным диаметром по длине рабочей части [Устройство для испытаний образцов на разрыв при высоких гидростатических давлениях: а.с. 777543 СССР кл. G01N 3/10/ А.И. Колпашников, В.А. Вялов, А.А. Федоров, А.П. Петров и Ю.Д. Долбинов; заявитель и патентообладатель Московский авиационный технологический институт им. К.Э. Циолковского. - №2704415/25-28; заявл. 26.12.78; опубл. 07.11.80, Бюл. №41. -2 с.].

Недостатком названных способов является высокая себестоимость и низкая производительность испытания, поскольку при раздельном испытании невозможно зафиксировать соответственные деформации образца на сжатие и образца на разрыв.

Целью изобретения является снижение себестоимости и повышение производительности испытания.

Указанная цель достигается тем, что способ испытания образцов на разрыв и сжатие при высоких гидростатических давлениях заключается в том, что вспомогательную заготовку и образец на разрыв вводят в держатель, затем образец на разрыв вводят в отверстие в дне стакана, на дно стакана устанавливают образец на сжатие, пропуская сквозь его отверстие образец на разрыв, затем на верхний конец образца на разрыв навертывают упорную шайбу; подготовленную таким образом оснастку для испытаний размещают в контейнере так, что вспомогательная заготовка попадает в коническую часть матрицы, а стакан кромками опирается на верхний торец матрицы, после этого контейнер заполняют рабочей жидкостью и вводят уплотненный пуансон, затем начинают перемещение пуансона, обеспечивающее повышение давления рабочей жидкости в контейнере.

Заявленное изобретение поясняется фиг. 1, на которой изображен общий вид устройства, на котором применяется способ испытания образцов на разрыв и сжатие при высоких гидростатических давлениях.

Устройство содержит герметичный контейнер 1, заполняемый рабочей жидкостью 2, установленные в нем матрицу 3 и пуансон 4, и расположенный между ними стакан 5 с отверстием 6 в дне для образца на разрыв 7 и кромками 8, упирающимися в матрицу 3, упорную шайбу 9 для крепления одного из концов образца на разрыв 7, который проходит сквозь цилиндрический образец на сжатие с торцевыми выточками и центральным отверстием 12, держатель 10 для крепления другого конца образца на разрыв 7 и вспомогательной заготовки 11, выполняемой с переменным диаметром по длине рабочей части.

Способ осуществляется следующим образом.

Вспомогательную заготовку 11 и образец на разрыв 7 вводят в держатель 10, затем образец на разрыв 7 вводят в отверстие 6 в дне стакана 5. На дно стакана устанавливают образец на сжатие 12, пропуская сквозь его отверстие образец на разрыв 7. Затем на верхний конец образца на разрыв 7 навертывают упорную шайбу 9. Подготовленную таким образом оснастку для испытаний размещают в контейнере 1 так, что вспомогательная заготовка 11 попадает в коническую часть матрицы 3, а стакан 5 кромками 8 опирается на верхний торец матрицы 3. После этого контейнер 1 заполняют рабочей жидкостью 2 и вводят уплотненный пуансон 4, перемещение которого обеспечивает повышение давления рабочей жидкости в контейнере 1. При достижении давления, соответствующего сопротивлению деформации металла, вспомогательная заготовка 11 начинает истечение из матрицы 3 и осуществляется одновременная деформация образцов на разрыв 7 и на сжатие 12.

Использование способа испытания образцов на разрыв и сжатие при высоких гидростатических давлениях дает возможность зафиксировать соответственные деформации образца на сжатие и образца на разрыв благодаря одновременности деформации испытуемых образцов, что обеспечивает снижение себестоимости и повышения производительности испытания.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, к материаловедению и к измерительной технике и может быть использовано для получения диаграмм пластичности и сопротивления деформации различных металлических материалов. Сущность: вспомогательную заготовку и образец на разрыв вводят в держатель. Образец на разрыв вводят в отверстие в дне стакана, на дно стакана устанавливают образец на сжатие, пропуская сквозь его отверстие образец на разрыв. На верхний конец образца на разрыв навертывают упорную шайбу. Подготовленную таким образом оснастку для испытаний размещают в контейнере так, что вспомогательная заготовка попадает в коническую часть матрицы, а стакан кромками опирается на верхний торец матрицы. Контейнер заполняют рабочей жидкостью и вводят уплотненный пуансон. Начинают перемещение пуансона, обеспечивающее повышение давления рабочей жидкости в контейнере. Технический результат: снижение себестоимости и повышение производительности испытания. 1 ил.

Способ испытания образцов на разрыв и сжатие при высоких гидростатических давлениях, заключающийся в том, что вспомогательную заготовку и образец на разрыв вводят в держатель, затем образец на разрыв вводят в отверстие в дне стакана, на дно стакана устанавливают образец на сжатие, пропуская сквозь его отверстие образец на разрыв, затем на верхний конец образца на разрыв навертывают упорную шайбу; подготовленную таким образом оснастку для испытаний размещают в контейнере так, что вспомогательная заготовка попадает в коническую часть матрицы, а стакан кромками опирается на верхний торец матрицы, после этого контейнер заполняют рабочей жидкостью и вводят уплотненный пуансон, затем начинают перемещение пуансона, обеспечивающее повышение давления рабочей жидкости в контейнере.