Устройство для испытаний образцов материалов на растяжение при низких температурах Советский патент 1983 года по МПК G01N3/18 

4;

ел

О5 ел

Изобретение относится к пспытате.И. яой тслиико, а именно к устройствам Л1Я исньп ;)ннГ1 оПрггиюи и1те)иа.тов на растяжение- низких TiMiie)ai рнх.

Мзоеетно ч-тройет:и) /ыя исиыгаиий образиов матерна.юв на 1астяжение при Н1 3ких т«М1 е)ату)ах, содержащее KfiHncTaT с рабочей каме)ой. |)а;)ме ценную в ней опорную т|)убу, уетамоиленные внутри нее тя|у € цилиндрическими ijjapHH|)aMH, 1ерхний конец которой выведен из рабочей камеры, верхний и нижний захваты образца, первый из которых соединен с тягой, а второй - с опорной трубой посредством сферической опоры f I),

1)едостатком известного устройсгва является низкая точ1{ость испытаний, вызываемая 1ерекосамк в цени на1 1уже11ия. Это обусловлено тем, что в цилиндрических uiapннрах при низкотемпературных испытаниях имеют место значительные силы , так как криогенные жидкости обладают плохой смазывающей способностью. Вследствие наличия этих сил трения цилиндрические шарниры не могут работать при малых углах перекоса, равных или меньших угла трения в и арнирах.

Цель изобретения - повышение точности испытаний путем компенсации перекосов в цепи нагружения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для испытаний образцов материалов на растяжение при низких температурах, содержащее криостат с рабочей камерой, размещенную в ней опорнуютрубу, установленные внутри нее тягу с цилиндрическими шарнирами, верхний конец которой выведен из рабочей камеры, верхний и нижний захваты образна, гтервый из которых соединен с тягой, а второй - с опорной трубой посредством сферической опоры, снабжено двумя упругими элементами, каждый из которых выполнен в виде установленных последовательно и соединенных между собой взаимно нерггенднку ярн1 1х п.тастин, одна из которых связана с соответствующим захватом, а другая - соответственно с тягой или сферической порой.

На фиг. i схематически изображено устройство для испытаний образцов материалов на растяжение при низких, температурах; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I.

Устройство содержит криостат 1, размещенные в нем опорную трубу 2 и тягу с цилиндрическими шарнирами 4-7. Bepxt НИИ резьбовой конец тяги 3 выведен из крих-тата i и соео;инен с приводом (не покаан) испытательной машины. Тяга 3 через 1арпиры 4 - 7 и резьбовой хвостовик 8 соеинена с верхней частью верхнего захвата ..). Опорная труба 2 соединена с нижней астью нижнего захиату 10. Обращенные ру1 к другу части захватов 9 и 10 пред1а5начены для закрепления в них образца

И. Верхний 9-и нижний 10 захяпты снаб жены кажд),1П двумя уп)угими .Иментамип,1астинамн 12 и , .ия верхнего захвате и н.частинами 14 и lo .тля нижнего захвата. Эти унругие 9.:|емеиты гилно.инчн.Г как едимое целое вместе с C)o-i ветс1-ву101цичи им захватами 9 и 10 и имею1 тонких пластин то;пцин(;й t (авикл 1,5-2,0 мм; ()асно.тоженных после;1овател1 но во перпендикулярных плоскостях.

Захваты 9 и 10 и гиастины 12- 15 вынолнены из высокопрочного материала имеющего малый модуль у1 ругости, например из облагороженной бериллиевой бронзы или титанового сплава. Малый модуль упругости .материала обес 1ечивает хорощ-ую гибкость упругих пластин 12--15. Ширину в пластин (фиг. 2) выГ)1фают такдй, чтобы площадь их rioftepemioro сечения, }) произведению бИ, была ,достаточна для передачи на образец I 1 рабочего растягиБающего .усилия Р. Для измерения деформации рабочей части образца 1 может быть применен тензометр 6, установленный непосредственно на -образце. Криостат 1 присоединен к траверсе 7 испытательной .мащины. Подвижное соединение траверсы 7

и тягп 3 герметизировано уплотните; ем 8 и сильфоном 9. Для заливки в криостат i жидкого хладагента предус.мотрен переливной трубопровод 20. а для выхода паров хладагента имеется выхлопной патрубок 21. Нижний захват 10 соединен с опорной тру

бой посредством сферической опоры 22..

Устройство работает следующим обра

30 М.

Образец 11 закрепляют в захватах 9 и Ш, нагружают растягивающим усилием Р и фиксируют, например, самописцем (не показан) усилие и деформацию образца по электрическим сигналам, поступаюп им от динамометра (не показан) испытательной машины и тензометра. 16.

.гт

Погрешности изготовления и сборки устройства, (несоосность опорной трубы 2 и тяги 3, перекосы шарниров 4--7 и др.) компенсируются цилин.арическими шарнирами 4, 5, 6, 7, сферической опорой 22, а

также тонкими упругими пластинами 13-15. Цилиндрические шарниры 4-7 и сферическая онопа 22 хорошо работают при больших, значениях углов перекоса и компенсируют значительную часть этих перекосов. Однако они не устраняют полностью

перекосы в |епи нагружения, так как этому препятствуют си,1ы трения в цилин.арических шарнирах. Оставшиеся нескомпенсированными небольшие углы перекоса в цилиндрических -шарнирах легко компенсируются соответствую11..им про1ибом тонких упругн.х пластин 13 -15, которые в отличие от цилиндрических 1парниров 4-7 хо)опю работают в диапазоне малых vi-лов

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТ-УРАХ, содержащее криостат с рабочей ка мерой, размешенную в ней опорную трубу, установленные внутри нее тягу с цилиндрическими шарнирами, верхний конец которой выведен из рабочей камеры, верхний и нижний захваты образца, первый из которых соединен с тягой, а второй - с опорной трубой посредством сферической опоры, отличаюшееся тем, что, с целью повышения точности испытаний путем компенсации перекосов в цепи нагружения, оно снабжено двумя упругими элементами, каждый из которых выполнен в виде двух установленных последовательно и соединенных между собой взаимно перпендикулярных пластин, одна из которых связана с соот: ветствующим захватом, а другая - соответственно с тягой или сферической опорой