Установка для испытаний образца материалов на длительную прочность и ползучесть Советский патент 1992 года по МПК G01N3/08 

сл

с

Изобретение относится к области испытаний материалов, в частности к установкам для испытаний материалов на длительную прочность и ползучесть. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения испытаний также при повышенной и пониженной температурах. Силоизмеритель установлен на поверхности траверсы, противоположной ее поверхности, связанной со станиной, вторая тяга контактирует с си- лоизмерителем, а установка снабжена удлинителем, закрепленным между второй тягой и захватом образца и имеющим длину, большую суммы высоты силоизмерителя и толщины траверсы. 1 ил.

Изобретение относится к области испытаний материалов, а именно к установкам для механических испытаний образцов материалов на длительную прочность и ползучесть путем приложения однократных усилий.

Известны установки для механических испытаний образцов, содержащие замкнутую раму, на которой смонтирован силоиз- меритель, систему гидравлического или механического нагружения силоизмерителя, а также средства регистрации параметров испытаний.

Недостатками таких установок являются большие габариты силоизмерителя и установки в целом за счет применения в качестве нагрузочного элемента витых пружин, непостоянство нагрузки на образец, сложность изменения.жесткости силоизмерителя и систем регулирования параметров нагружения.

Наиболее близкой по назначению и по технической сущности к предлагаемой и выбранной в качестве прототипа является установка для испытаний материалов на длительную прочность, содержащая станину с установленными на ней силоизмерите- лем с переменной жесткостью в виде набора сменных тарельчатых пружин, тягу с захватом для крепления образца, траверсу с установленными на ней устройствами для гидравлического и ручного нагружения силоизмерителя с захватом для крепления образца, образующую со станиной жесткую силовую раму, а также средства регистрации параметров испытания.

К ее недостаткам следует отнести невозможность проведения испытаний при повышенной и пониженной температурах, в сильных магнитных полях из-за отсутствия пространства в рабочей зоне образца и невозможности установки нагревательXI

vj 00 О

-N

ных элементов, холодильных устройств, генераторов магнитных полей и др.; невозможность исследования кинетики трещин при испытаниях на длительную прочность, а также эпюры удлинений при испытаниях на ползучесть анизотропных композитных и других материалов из-за невозможности наблюдения за состоянием образца с помощью оптических средств (фоторегистраторы, голографические системы).

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей испытаний за счет обеспечения испытаний также и при повышенной и пониженной температурах и при воздействии магнитных полей,

Указанная цель достигается тем, что в известной установке для испытаний образца материалов на длительную прочность и ползучесть, содержащей станину и связанную с ней траверсу, образующие жесткую силовую раму, силоизмеритель с переменной жесткостью в виде пакета сменных тарельчатых пружин, тяги с захватами образца, устройства для ручного и гидравличе- ского нагружения силоизмерителя, связанные с одной из тяг, а также средства регистрации параметров испытания, согласно изобретению, силоизмеритель установлен на поверхности траверсы, противоположной ее поверхности, связанной со станиной, вторая тяга контактирует с силоизмерителем, а установка снабжена удлинителем, закрепленным между второй тягой и захватом образца и имеющим длину, большую суммы высоты силоизмерителя и толщины траверсы.

На чертеже схематично представлена предлагаемая установка.

Установка для испытаний образца материалов на длительную прочность и ползучесть содержит станину 1 и траверсу 2, образующие вместе с колоннами 3 жесткую силовую раму. На наружной поверхности траверсы 2 установлены силоизмеритель 4 с переменной жесткостью в виде набора сменных тарельчатых пружин. Сверху на силоизмеритель 4 опирается своим опорным силовым диском тяга 5 с удлинителем и захватом 6 на конце. Тяга 5 через образец 7 соединена посредством захвата 8 с устройством 9 для гидравлического нагружения силоизмерителя, На резьбовом накснечни- ке нижнего захвата 8 установлено устройство для ручного нагружения силоизмерителя в виде гайки 10, опирающейся через упорный подшипник 11 на станину 1.

Установка для испытаний образца материалов на длительную прочность и ползучесть работает следующим образом.

В соответствии с предполагаемой жесткостью испытуемого образца подбирают жесткость силоизмерителя, варьируя как числом тарельчатых пружин, так и их размерами. На установленный пакет пружин силоизмерителя 4 устанавливают тягу 5 с удлинителем и захватом 6. Гайку 10 для ручного нагружени силоизмерителя свинчивают в крайнее нижнее положение.

Закрепляют образец 7 в захватах 6 и 8. Соединяют шток устройства 9 для гидравлического нагружения силоизмерителя с нижним захватом 8. Устанавливают в рабо чей зоне образца датчики деформаций, индикаторы и другие средства регистрации параметров испытания (условно не показаны). Нагружают образец 7 растягивающим усилием до заданного уровня напряжений при помощи устройства для гидравлического нагружения силоизмерителя, При этом звенья силовой цепи 5,6,7,8 перемещаются вниз вслед за штоком устройства 9, сжимая пакет тарельчатых пружин 4 на величину, соответствующую величине прикладываемой нагрузки. По достижении заданного уровня нагрузки завинчивают гайку 10 до упора с подшипником 11, установленным на станине 1. В дальнейшем уровень нагрузки на образце поддерживается за счет потенциальной энергии сжатых пружин 4.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет расширить функциональные возможности испытаний за счет обеспечения испытаний при повышенной и

пониженной температурах, а также в условиях сильных магнитных полей путем выноса захватов и образца из внутренней полости силоизмерителя.

Кроме того, существенно упрощается

эксплуатация установки, замена пружин силоизмерителя, установка и замена образца и тем самым повышается производительность испытаний. Это достигается за счет выноса силоизмерителя на внешнюю поверхность траверсы из внутреннего пространства установки.

Формула изобретения Установка для испытаний образца мате0 риалов на длительную прочность и ползучесть, содержащая станину и связанную с ней траверсу, образующие жесткую силовую раму, силоизмеритель с переменной жесткостью в виде пакета сменных тарель5 чатых пружин, тяги с захватами образца, устройства для ручного и гидравлического нагружения силоизмерителя, связанные с одной из тяг, и средства регистрации параметров испытания, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных

возможностей за счет обеспечения испытаний также и при повышенной и пониженной температурах и при воздействии магнитных полей, силоизмеритель установлен на поверхности траверсы, противоположной ее поверхности, связанной со станиной, вторая тяга контактирует с силоизмерителем, я установка снабжена удлинителем, закрепленным между второй тягой и захватом образца и имеющим длину, большую суммы высоты силоизмерителя и толщины траверсы.