Учебный прибор для демонстрации деформаций Советский патент 1991 года по МПК G09B23/10 

(Л

С

Изобретение относится к учебным наглядным пособиям и может быть использовано в высших и средних специальных заведениях при изучении процессов сварки и обработки давлением в курсе технологии конструкционных материалов. Целью изобретения является расширение демонстрационных возможностей путем демонстрации механизмов сварочных деформаций. Учебный прибор содержит основание, нагрузоч- „ ный брусок, упругие элементы, связанные одними концами с основанием, а другими - с нагрузочным бруском, магнитное сцепление, содержащее два магнита, и вязкий элемент. Один из маг- , нитов соединен с нагрузочным бруском, а другой - с вязким элементом. Последний связан также с основанием. 1 ил.

Изобретение относится к учебным нагляднЬм пособиям и может быть использовано при изучении проце.ссов сварки и обработки давлением в курсе технологии конструкционных материалов в высших и средних специальных учебных заведениях.

Целью изобретения является расширение демонстрационных возможностей путем демонстрации меха низмов сварочных деформаций.

На чертеже схематично показан учебный прибор.

Нагрузочный брусок 1 связан с упругими элементами 2 (пружинами сжатия) . Вязкий элемент, например, в . виде гидроцилиндра 3 с полостями, соединенными дросселем 4 для регулировки сопротивления посредством

магнитного сцепления 5 связан с нагрузочным бруском 1. Магнитное сцепление 5 содержит два магнита, соединенные между собой разноименными полюсами и жестко связанные соответственно с нагрузочным бруском 1 и вязким элементом.. Упругие элементы 2 и вязкий элемент связаны также с основанием 6, а их оси параллельны.

Работа прибора сводится к демонстрации механизма сварочных (термомеханических) деформаций. При приложении нагрузки Р (создаваемой, например, грузом) нагрузочный брусок 1 . опускается, преодолевая сопротивление упругих элементов 2 и вязкого элемента, имитируя процесс термического расширения материала в зоне

О 4ь 1

О)

i

сварного шва. Магниты при этом работают на сжатие, имитируя межатомное сцепление. Сопротивлением вязкого элемента имитируются пластические свойства материала. По мере кристаллизации и остывания сварного шва расширение в его зоне сменяется усадкой. Это моделируется снятием нагрузки Р.

При этом упругие элементы 2, восстанавливая первоначальное недеформированное положение, воздействуют через магнитное сцепление, работаю- щее на разрыв, на вязкий элемент. Если имитируется остаточная пластическая деформация (дроссель 4 перекрыт) , то магнитное сцепление может быть подвергнуто разрывной нагрузке,, превосходящей по величине это сцепление, в результате чего происходит его разрыв. Так моделируется процесс образования сварочных трещин. Для моделирования сварки с подогревом, выравнивающим остаточные напряжения, регулировкой дросселя 4 достигается обратное смещение вязкого элемента под действием пружин 2 и разрыва магнитного сцепления 5 не происходит. Так демонстрируется механизм технологического выравнивания остаточных внут625

ренних напряжений в свариваемом материале, устраняющий трещинообразование.

Аналогично предлагаемым учебным прибором можно демонстрировать деформационные механизмы при обработке давлением.

Формула изобретения,

Учебный прибор для демонстрации деформаций, содержащий нагрузочный брусок, упругие элементы, связанные одними концами с нагрузочным бруском, два магнита, связанные между собой разноименными полюсами с возможностью разъединения, один из которых соединен с нагрузочным бруском, о т- личающийся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей путем демонстрации механизмов сварочных деформаций, он содержит основание и вязкий элемент с регулируемым сопротивлением, одним концом связанный с основанием, а другим - с вторым магнитом, упругие элементы связаны вторыми концами с основанием, при этом упругие и вязкий элемент расположены так, что их линии восприятия нагрузки параллельны.