Установка для динамических испытаний материалов при сложном нагружении Советский патент 1989 года по МПК G01N3/307 G01N3/22 

31504555

ления из полости 10 камеры 8. Ударное скручивание обеспечивается сред - ствами, включающими маховик 16 с приводом 17- вращения и фрикционную пару г для связи штока с маховиком.Между элементами фрикционной пары в исходном состоянии имеется зазор .Первоначально

обеспечивается динамическое растяжение образца. Выбирается зазор при заданном удлинении образца, что приводит в зацепление элементы фрикционной пары. Маховик соединяется со штоком, что обеспечивает ударное скручивание образца. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей за счет обеспечения последовательного нагружения образца первоначально растягивающей, а затем скручивающей нагрузками. Установка содержит захваты 4 и 5 для образца 6, соединенный с активным захватом 5 шток 7. Динамическое растяжение осуществляется устройством, включающим камеру 8 давления с размещенным в ней поршнем 9 и средства для сброса давления из полости 10 камеры 8. Ударное скручивание обеспечивается средствами, включающими маховик 16 с приводом 17 вращения и фрикционную пару для связи штока с маховиком. Между элементами фрикционной пары в исходном состоянии имеется зазор. Первоначально обеспечивается динамическое растяжение образца. Выбирается зазор при заданном удлинении образца, что приводит в зацепление элементы фрикционной пары. Маховик соединяется со штоком, что обеспечивает ударное скручивание образца. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к исследова НИЮ прочностных свойств материалов, а именно к установкам для динамических испытаний материалов при сложном иагружении.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможное- тей за счет обеспечения последовательного нагружения образца первоначально растягивающей, а затем скручивающей нагрузками.

На чертеже изображена предлагае- мая установка, общий вид.

Установка содержит корпус 1, динамометр 2, закрепленный в корпусе 1 с помощью резьбовой головки 3, захваты А и 5 для образца 6, соединенный с активным захватом 5 щток 7, устройство для динамического растяжения и средства для ударного скручивания.

Устройство для динамического растяжения включает камеру 8 давления с размещенным в ней поршнем 9, соединенным со щтоком 7, и средства для сброса давления из полости 10 камеры

8,противоположной активному захвату 5,выполненные в виде клапана 11, который в исходном положении удерживается давлением в камере 12 сброса давления, закрытой разрушаемым эле- ментом 13. Соединение поршня 9 со штоком 7 вьшолнено с возможностью вращения штока 7 относительно поршня

Средства для ударного скручивания включают маховик 16 с приводом 17 вращения и фрикционную пару для связи штока 7 с маховиком 16, которая образована конусной частью 18 штока и ответным конусным отверстием 19, выполненным в маховике 16. Между частью 18 штока 7 и отверстием 19 в

0

0 5

0

5

0

исходном состоянии имеется зазор, величина которого выбрана из условия ввода в зацепление элементов фрикционной пары при заданном удлинении образца 6.

Установка работает следующим образом.

В полостях 10 и 14 создают одинаковое давление газа. В исходном состоянии полость 10 закрыта клапаном 11, Камеру 12 также заполняют газом, которьш удерживает клапан 11 в закрытом состоянии. Давлен ие в полости 14 выбирают из условия получения необходимой скорости деформации, растяжения .

Маховик 16 раскручивают до необходимого числа оборотов, которое определяется в зависимости от заданной скорости деформации кручения. Скорость вращения маховика 16 остается практически постоянной во время кручения, так как кинетическая энергия маховика 16 не менее чем в 100 раз- больше работы разрушения образца 6 при кручении. Начальное положение поршня 9 относительно маховика 16 в. осевом направлении устанавливают с помощью резьбовой головки 3 динамометра 2 и таким образом задают удлинение образца 6 при растяжении.

Далее повышают давление в камере

12 до момента разрушения элемента 13, после чего под действием давления в полости 10 открывается клапан 11, при этом резко падает давление в полости 10 и образец 6 подвергается нагружению растяжением с усилием,равным произведению величины давления в полости 14 камеры 8 на площадь поршня 9, Поршень 9 после прохождения заданного пути останавливается,так как коническая часть 18 штока 7 соединяется с коническим отверстием 19 маховика 16. При этом давление в полости 14 прижимает коническую

часть 18 к коническому отверстию 19 маховика 16, образуя таким образом фрикционную пару, которая при мгновенном их соединении передает крутящий момент от маховика 16 к образцу и он подвергается скручиванию с постоянной скоростью. Характеристики процесса деформирования образца 6 вплоть до его разрушения регистриру- ют с помощью динамометра 2.

Установка позволяет получать траекторию деформирования образца 6 в виде двухзвенной ломаной при регулируемом пути деформации до точки из- лома траектории деформирования, что расширяет эксплуатационные возможности устройства. По полученным экспериментальным данным можно определять векторные свойства различных матери- алов для любых траекторий деформирования.

Формула изобретения

2, Установка по

п,

1

отличающаяся тем, что фрикционная пара образована конусной частью штока и ответным конусньм отверстием, вьшолненным в маховике.

3. Установка по пп. 1 и 2, о т - личающаяся тем, что соединение поршня со штоком выполнено с возможностью вращения штока относительно поршня.