Установка для испытания хрупких материалов на изгиб при нагреве Советский патент 1986 года по МПК G01N3/18 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испытания хрупких материалов на трехточечный изгиб при нагреве.

Цель изобретения - повышение точнести испытания путем уменьшения силы трения в опорах и предотвращения скручивания образца.

На фиг.1 изображена схема предлагаемой установки; на г.2 - сечение А-А на фиг,1.

Установка содержит основание 1 и размещенные на нем опоры, выполненные в виде планок 2, жестко соединенных с роликами 3.

Шаровые шарниры 4 , установленн1,1е между основанием А и планками 2, обеспечивают свободу перемещений планок в горизонтальной плоскости. На концах планок 2, обращенных дру к другу, закреплены штифты 5, вхо- дящие в сквозные отверстия 6, выполненные в основании 1. В свободны концах планок 2 выполнены сквозные конические отверстия 7, в которых размещены конические головки 8 штоков 9, жестко закрепленных на основании 1, С обратной стороны основа- шя 1 закреплены штифты 10, соединеные со штифтами 5 возвратными пружинами П. Поверхность роликов 3, Предназначенная для размещения на ней испытуемого образца 12, покрыта тепловой изоляци ей 13. На планках установлены съемные крьшжи 14, пре- дохраняюпше конические отверстия 7 от засорения. На станине 15 закреплен силовозбудитель 16, который связан с нагружателем 17 через силоиз- меритель 18 и измеритель 19 деформации. Контактный электронагреватель 20 соединен с источником 21 питания а его свободные поверхности покрыты теплоизоляцией 22.

Установка работает следующим образом.

Образец 12 устанавливают на роликах 3 и, прижимают к одной из по-- верхностей образца 12 контактны электронагреватель 20, Включают силовозбудитель 16 и нагружателем 17 прижимают образец 12 к роликам 3 с заданным усилием, величина которого достигает, например от 20 до 80% усилия разрушения, В процессе нагру жения происходит поворот роликов 3 на шаровых шарнирах 4 в горизонтальной плоскости до полного контак та роликов 3 с поверхностью образца 12, что исключает его скручивание и способствует повышению точности испытания.

Кроме того, под действием изги- баюш.их нагрузок нижние слой образца 12 удлиняются, из-за чего ролики 3 раздвигаются, поворачиваясь на шаровых шарнирах 4 в вертикальной

плоскости, что способствует значительному уменьшению усилий трения в опорах при нагружении образца 12. При деформации образца 12 планки 2

поворачиваются вместе с роликами 3, растягивая пружины II, а между поверхностью конических отверстий 7 и поверхностью конических головок 8 образуется зазор. После нагружения

образца 12 заданным усилием включают источник 21 питания электронагревателя 20, осуществляющего односторонний нагрев образца 12,

Неравномерное увеличение всех

размеров образца 12, происходящее из-за его неравномерного нагрева, также компенсируется дополнительным поворотом роликов 3 как в горизонтальной, так и в вертикальной

плоскостях. Теплоизоляция 22 роликов 3 предотвращает теплоотвод . от образца 12 к роликам 3, способствуя сохранению в нем заданной темпера- турной неравномерности , Увеличивая од-,- носторонний нагрев образца 12, фиксируют время его раг.рушения и перепад температур, при которых оно происходит, и по этим параметрам, с учетом предварительно заданного усилия

прижима образца к роликам, судят о

термопрочности материала.

После разрушения образца 12 и удаления его обломков планки 2 с роликами 3 под действием возвратной пружины 1 поворачиваются вокруг шарниров 4 до плотного контакта поверхности конических отверстий 7 с коническими головками штоков 9, что об€ч:печивает возврат роликов 3 строго в исходное положение,

Формула изобретения

Установка для испытания хрупких материалов на изгиб при нагреве, содержащая основание, размещенные на нем опоры, установленные на опорах ролики для размещения на них испытуемого образца, нагреваге-ль, силовозбудитсль и нагружател Ь, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности испытания, каждая опора выполнена в виде жестко соединенной с роликом планки ) шарового шарнира, установленного между основанием и планкой, и жестко закрепленного на основании штока с конической головкой, при этом обращенные друг к другу концы планок подпружинены относительно основания, а в их свободных концах выполнень сквозные конические отверстия, в которых раэмеп1ены головки штоков.

Изобретение относится к испыта- .тельной технике, в частности к установкам для испытания хрупких матери алов на изгиб при нагреве, и позволяет повысить точность испьгтания путем .уменьшения силы трения в опорах и предотвращения скручивания испытуемого образца. Установка содержит осно г: вание с закрепленньми на нем опорами установленные на них ролики для размещения испытуемого образца, нагружатель и нагреватель. Каждая опора состоит из подпружиненной планки, жест ко соединенной с роликом, шарового шарнира, установленного между основанием и планкой, а также штока с конической головкой. Шток установлен на основании, а коническая головка размещена в коническом отверстии, выполненном в планке. При натружении образца происходит поворот роликов на шаровых шарнирах в горизонтальной плоскости до их полного контакта с поверхностью образца, что исключает его скручивание. Кроме того, под действием изгибающих нагрузок образца ролики раздвигаются, повора- чивасяь на шаровых шарнирах в вертикальной плоскости, что способствует уменьшению усилий трения в опорах .при нагружении образца. Неравномер-. ное увеличение всех размеров образца при его неравномерном нагреве также компенсируется дополнительным поворотом роликов как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. 2 ил. I «/)

} -. ; ,. / ,. - . .

V IpP

/

fS

Id

18

-19

/J

Редактор Н,Тупица

Составитель В.Гриненко Техред И.ПопОвич

Заказ 5113/40Тира 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,.д,4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор М.Максимишинец