Устройство для установки и разрушения образца материала при определении удельной работы разрушения Советский патент 1984 года по МПК G01N3/30 G01N3/04 

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к устройствам для установки и разрушения образца материала, и предназначено для использования при испытаниях на поперечный изгиб для определения удельной работы разрушения материала.

Известно устройство для установки и разрушения образца материала при определении удельной работы разрушения, включаюшее две плоские опоры для установки образца и маятник 1.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для установки и разрушения образца материала при определении удельной работы разрушения, содержащее корпус, две подвижные, поворотные опоры для призматического образца и ударник с самоустанавливающимся двухопорным бойком для нагружения образца изгибающим моментом 2.

Недостатком известных устройств с позиций применимости термоэлектрического способа измерения работы разрушения является низкая точность из-за неконтролируемого свободного теплообмена между поверхностями разрушения образца и окружающей средой.

Целью изобретения является повышение точности определения удельной работы разрушения материала термоэлектрическим способом.

Эта цель достигается тем, что устройство для установки и разрушения образца материала при определении удельной работы разрушения, содержащее корпус, две подвижные поворотные опоры для призматического образца и ударник с самоустанавливающимся двухопорным бойком для нагружения образца изгибающим моментом, снабжено упором для остановки ударника в положении, соответствующем минимальному прогибу образца, достаточному для его разрушения, каждая из опор выполнена составной из ползуна, подпружиненного в направлении, перпендикулярном оси ударника, и поворотной относительно него в плоскости изгиба образца обоймы для закрепления призматического образца, при этом стороны обойм, обращенные к ударнику, скощены под углом, выбранным из условия обеспечения ввода этих сторон в контакт с бойком в момент остановки ударника.

Под бойком установлена твердая прокладка, служащая для предотвращения пластического деформирования образца в зоне приложения удара.

Такое конструктивное выполнение устрой ства предотвращает разлет обломков разрущенного образца и обеспечивает удержание их в наиболее выгодном симметричном положении друг относительно друга, что

существенно снижает теплообмен между

обломками образца и окружающей средой.

На фиг. 1 представлена схема устройства

с испытываемым образцом в двух состояниях: слева от оси - до приложения нагрузки (исходное состояние), справа - после разрушения образца (конечное состояние); на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Образец 1 закрепляется в подвижных поворотных опорах, состоящих из горизонтально подвижных ползунов 2 и поворотных относительно них обойм 3, через твердые прокладки 4. Через эти же прокладки на образец опирается в двух точках ударник 5 с самоустанавливающимся двухопорным бойком 6. Ползуны 2 поджимается пружинами 7, установленными в корпусе 8 устройства. Измерение тепла, выделяющегося при разрушении образца, осуществляется с помощью дифференциальной термопары, спаи которой привариваются к образцу в точках а и е, и регистрирующего прибора (не показан). Устройство содержит также упор, установленный на корпусе 8, служащий для остановки ударника в положении, соответствующем минимальному

прогибу образца, достаточному для его разрушения.

Стороны 10 обойм 3, обращенные к ударнику 5, скошены под углом д., выбранным из условия обеспечения ввода этих сторон в контакт с бойком б в момент остановки

ударника.

Устройство работает следующим образом.

Под действием ударного усилия Р образец 1 разрущается по плоскости, совпадающей с линией действия усилия, при этом

ударник 5 продвигается до упора 9, обоймы 3 с обломками образца поворачиваются относительно ползунов 2 на угол ос и упираются скощенными сторонами 10 в боек 6, а пружины 7 удерживают их в этом положении. После разрушения образца 1 поверхности разрушения на его обломках расположены друг против друга под углом 2 , вследствие чего теплообмен между ними практически не происходит из-за равенства температур. Все выделивщееся тепло идет

на повыщение температуры образца, которое регистрируется прибором, подключенным к термоэлектродам дифференциальной термопары. Твердая прокладка 4 предотвращает пластическое деформирование образца в зоне приложения удара, так как указанная зона может являться нежелательным источником тепла.

Таким образом, предлагаемое устройство для установки и разрушения образца позволяет повысить точность удельной работы

разрушения материала термоэлектрическим способом за счет сведения к минимуму теплообмена между образцом и окружающей средой и исключения посторонних источников тепла.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ И РАЗРУШЕНИЯ ОБРАЗЦА МАТЕРИАЛА ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ УДЕЛЬНОЙ РАБОТЫ РАЗРУШЕНИЯ, содержащее корпус, две подвижные поворотные опоры для призматического образца и ударник с самоустанавливающимся двухопорным бойком для нагружения образца изгибающим моментом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения удельной работы разрушения материала термоэлектрическим способом, оно снабжено упором для остановки ударника в положении, соответствующем минимальному прогибу образца, достаточному для его разрушения, каждая из опор выполнена составной из ползуна, подпружиненного в направлении, перпендикулярном оси ударника, и поворотной относительно него в плоскости изгиба образца обоймы для закрепления призматического образца, при этом стороны обойм, обращенные к ударнику, скошены под углом, выбранным из условия ввода этих сторон в контакт с бойком в момент остановки ударника. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, w что под бойком установлена твердая прокладка, служащая для предотвращения пластического деформирования образца в зоне приложения удара. : 7 ..j-f f