Установка для циклических высокотемпературных испытаний материалов на растяжение Советский патент 1983 года по МПК G01N3/34 

Изобретешь относится к исслецовйнию прочностных свойств материалов, а именн к установкам для циклических высокотемпературных испыта}шй на растяжение, и может быть использовано для изучения поведения материалов при ползучес1ги. Известна установка аля циклических испытшадй материалов на растяжение, содержащая , цинамометр, рычаг, оано плечо которого соединено с патрубком кривошипного возбуцителя, а цругое посредством серьги с захватом образца и механизм статического нагрукения . Известная установка позволяет проводить испытания материапов в условиях ползучести, оцншсо обладает невысокой точностью вследствие того, что KONmeHcaцшо вытяжки образца в процессе испытани производят вручную с помощью механизма статического нагружекия. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является устгановка для циклических высокотемпературных испытаний материалов на растяжение, содержащая станину, устройство цля кагрев& образца, верхний и нижний захваты об разца, экстензометр, механизм для циклического нагружения o6pa3uaj включающий Неравкоплечий рычаг, на цгамном плече которого укреплена подвеска с грузом, тягу цля соединения рычага с нижшш зах ватом и соединенный с рычагом привоц, а также устройство для горизонтирования рычага, содержащее привод перемещения верхнего захвата и цепь управления исполнительным цвиг ателем этого привоцав включающую датчик положения рычага в виде конечного выключателя и магнитный пускатель, в которой рычаг соединен с тягой посредством шарового щарнира 2 Указанная установка позволяет npoBO t дить высокотемпературные испытания при циклическом растя)кении, но характеризуется Ш13КОЙ точностью измерения деформации образца при высокотемпературных испытаниях. Для нагружения образца длинное плечо рычага опускается вниз, при этом перемэдеюге шарового шарнира и тяги получает помимо вертикальной составляющей еще и горизонтапьную составляющуюе которая вызывает нежела тельные перемещения тяг экстенэог,1етра и возникновение в них нагибающих усилий вносящих погрешности & показания индикаторов экстензометра, соизмеримьге по величине с деформацией образца Кроме гого, горизонтирование рычага в усганоВкр производится при нагруженном состоянии образца, что создает дополнительную нагрузку на образец, не предусмотренную программой испытаний и оказьгеающую влияние на характеристики циклической прочности, искажая ход испытания. При снятии нагрузки с образца во время движения рычага ввфхимеет место э(|)фект обратного пластического последствия, То е, уменьшение величины деформации ползучести, регистрация которого на установке невозможна из-за большой погрешности измерения деформации, что сужает функциональные возможности установки. Цепь изобретения - повьпиение точности испытания на циклическую прочность и ползучесть и расширение функциональных возможностей установки. Поставленная цель сгрстигается тем, что установка для циклических высокотемпературных испытаний материалов на растяжение, содержащая станину, устройство для нагрева образца, верхний и нижний захваты образца, экстензометр, MejtaHH3M для циклического нагружения образца, включающий неравноплечий рычаг, на длинном плече которого укреплена подв(к;ка с грузом, тягу для соединения рычага с инкшим захватом и соединенный с рычагом гфивод, а также устройство для горизонтирования рычага, содержащее привод перемещения верхнего захвата и цепь управления исполнительным двигателем этого привода, включающую датчик положения рычага в виде конечного вьшлючателя и магнитный пускатель, снабжена реле времени, включенным между конечным выключателем и магнитным пускателем, и закрепленной на нижнем конце тяги серьгой, имеющей обращенный вверх выступ, а на коротком плече рычага вьтолнено ответное гнездо для выступа серьги. Благодаря такому вьтолнению при снятии нагрузки разрьгоается механиче(гкий контакт рычага с серьгой и цепь: нижний захват - образец -верхний захват получает чисто вертикальное перемЕяцение, что обеспечивает более точное измерение экстенсзометром деформашш образца и, следовательно, более точную регистрацию характеристик циклической ползучести и возможность точной регистрации характеристик обратного пластического последействия. Введе5ше реле времени позволяет обеспечить возврат рычага в горизонт€1пьное положение при разгруженном образце, в результате чего усграняется действие на образец дополнительной нагрузки, которая возкзжает в случае горизонткрования рычага при нагруженном состоянии образца. На фиг. I изображена установка аля циклических высокотемпературных испытаний материалов на растяжение, общий вид на фиг. 2 - соеоинение с нижним захвато на фиг. 3 - виц по стрелке А на фиг. 2. Установка содержит станину I, устройство 2 нагрев« образца 3, верхний 4 и нижний 5 захваты образца 3, экстензометр, включающий два индикатора 6 и 7 часового типа, соешшенных при помощи тяг 8 с концами образца 3, механизм для циклического н.агружения образца 3, включающий неравноплечий рычаг 9, установленный на станине I в шарнирной опоре Ю, на длинном плече которого укреплена поцвеска 11с грузом 12, тягу 13. для соединения рычага-9 с нижним за ватом 5, снабженную на нижнем конце серьгой 14, имеющей обращенный вверх выступ 15, входящий в ответное гнездо 16,вьтолненное на коротком плече рычага 9, и соединенный с рычагом 9 привод, содержащий программный задатчик 17,электродвигатель 18, чувячный редуктор 19, цепную передачу 20, кривощи 21 и трос 22, соединяющий кривошип 21 с рычагом 9, Установка содержит также устройство для горизонтирования рычага 9, в состав которого входят привод пере моцения верхнего захвата 4, включакяций исполнительный двигатель 23, червячный редуктор 24, цепную передачу 25, червячный редуктор 26 и винтовую пару 27 соединенную шарниром 28 с верхним захватом 4, и цепь уцравления исполнительньгм двигателем 23 этого привода, содержащую датчик 29 положения рычага 9 в виде конечного выключателя, магнитный пускатель 30 и реле 31 времени, включенное межцу конечным выключ-ателем 29 и магнитным пускателем 30, Рычаг 9 имеет противовес 32 для частичного уравновешивания рычага 9, подвески 11 и других деталей установки а также съемный элемент 33, закрепленн в рычаге шпонкой 34, и установлен в подшипниках 35 опоры Ю, закрытых крышками 36. В качестве реле 31 врем ни может быть использовано стандартное реле ВЛ-23,предназначенное для передачи команд из одной электрической цепи в другие (не более трех) с определенными прецЕарительно установленными незавкС1СМЫМИ выдержками времени в цепях управления. 13 соединена с нижним захватом 5 чекой 37. Установка работает следующкк образом. Программный задатчик 17 управляет электроцв1П ателе1 1 18, который через 19 к цепную передачу 20 приводит в движеш1е кривошип 21. При движензш кр1шощипа 21 вниз длинное плечо рычага 9 под действием груза 12 опускается и гнездо 16 рычага 9 входит в контакт с выступом 15 серьги 14. Серьга 14 через тягу 13 и нижний захват 5 передает нагрузку на образец 3. По мере вытяжки образца 3 рычаг 9 опускается,. заЛГьшая контакты конечного вьослючателя 29. При замьшашта контактов выключателя 29 заш1тьшается реле 31 времени, которое самоблокируется и обеспечивает задержку включения магнитного пускателя 30 ц о ближайшей фазы разгрузки образца 3, для чего на цифровом реле 31 в соот,ветсгвяи с частотой циклов нагружения за- , ранее устанавливается необходимое время задержки. При движении кривошипа 21 вверх рычаг 9 подн1Пу ается с помощью троса 22. Гнезцо 16 выхоцнт из контакта с выступом 15, и нагрузка с образца 3 снимается. Во время разгрузки реле 31 включает магнитньй пускатель 30 и исполнительный цвигатепь 23, который через червячные редукторы 24 и 26, цепную передачу 25 и винтовую пару 27 поднимает верхш1Й захват 4, образец 3, нижний захват 5 и серьгу 14 до положения, при Котором рычаг 9 в фазе нагружения образца 3, когда гнездо 16 контактирует с выступом 15, расположится горизонтально. После этого реле 31 выключает магнитный пускатапь 30 устройства горизонтирования. В jCTaHOBKe все элементы вьшолнены в количестве четырех за исключением прогpa мнoгo задатчзгка 17, двигателя 18, редуктора 19 и передачи 20, что позволяет яроизвоцить одновременно испытание четырех образцов. Применение преплагаемой установки позволяет повысить точность испытания на щпшнческ то прочность н ползучесть и дает возможность .изучать эффект обратного пластического последствия.

УСТАНОВКА ДЛЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ, содержащая станину, устройство для нагрева образца, верхний и нижний захваты образца, экстензометр, механизм для циклического нагружения образца, включающий неравноплечий рычаг, на длинном плече которого укреплена подвеска с грузом, тягу для соединения рычага с нижним захватом и соединенный с рычагом привод, а также устройство для горизонтирования рычага, содержащее привод перет.1ешения верзшего захвата и цепь управления испогасительным двигателем этого привода, включаклцую датчик положения рычага в вице конечного выключателя и магнитный пускатель, отличающаяся тем, что, с целью повышешга точности испытания на циклическую прочность и ползучесть и расщирения функциональных возможностей, она снабжена реле времени, включенным между конечS ным выключателем и магнитным пускате(Л лем, и закрепленной на нижнем конце тяги серьгой, имеющей обращенный вверх выступ, а на коротком плече рычага выг полнено I ответное гнездо для выступа серьги.