Устройство для испытания плоских образцов на коррозию в сложнонапряженном состоянии Советский патент 1993 года по МПК G01N17/00 

Фи.1

Изобретение относится к технике коррозионных испытаний материалов под напряжением, а более конкретно к методам и техническим средствам определения уровня безопасных напряжений в среде - условного предела длительной коррозионной прочности материала методом заданной деформации образцов материалов малой толщины, например, материалов, применяемых в конструкциях ответственных цилиндрических .или шаровых емкостей, работающих в условиях высоких давлений в жидких агрессивных средах.

Известно устройство для испытания плоских образцов, на изгиб с кручением. Устройство содержит скобу с опорными плоскостями для концов образа и центральный нагружающий винт.

Наиболее близким к изобретению является устройство, состоящее из корпуса - скобы с опорными плоскостями для концов образца, центрального нагружающего винта и двух параллельных ему периферийных шпилек, расположенных симметрично относительного этого винта со смещением относительно продольной оси скобы в противоположные стороны. С помощью устройства определяют уровень безопасных напряжений в среде пластинчатых образцов подвергая их одновременному,воздействию изгиба и кручения.

Недостатком устройства является невозможность определения уровня безопасного напряжения для образцов в виде листов и обечаек (диска, квадрата и т.п.), приближающих условия испытания к эксплуатационным. Кроме того, известное устройство обеспечивает приложение нагрузки на образец только в 3-х точках и поэтому под каждый типоразмер требуется индивидуальная конструкция.

Целью изобретения является приближение условия испытания к условиям эксплуатации материалов для емкостей цилиндрической или сферической формы при высоких давлениях в части воспроизведения сложнонаправленного состояния различным соотношением главных напряжений,

Указанная цель достигается тем, что устройство содержит скобу с центральным резьбовым отверстием и опорными плоскостями для концов образца, размещенный в центральном отверстии скобы нажимной винт и фиксаторы концов образца, снабжено дополнительно второй аналогичной скобой, установленной соосно на полке первой скобы,резьбовой втулкой, установленной в центральных отверстиях скоб, выполненной с буртом, опирающимся на свободную

поверхность второй скобы, а нажимной винт установлен в отверстии втулки, опорные плоскости скоб выполнены с продольными отверстиями, а фиксаторы в виде

винтовой пары установлены в отверстиях скоб встречно нажимному винту с возможностью перемещения перпендикулярно его оси.

На фиг.1 вид устройства снизу; на

фиг.2,3 - поперечное сечение (разрез А-А) и вид сверху соответственно; на фиг.4,5 - схемы испытания образцов при заданной деформации по главным напряжениям, образцы в виде плоского диска и прямо5 угольного листа соответственно,

Нагружение симметричных образцов производят в точке пересечения главных осей, контролируя величину прогиба, например, часовым индикатором.

0 Устройство состоит из двух скоб 1, 2 соединенных по вертикальной оси симметрии с помощью центрирующей резьбовой втулки 3 с ииайбой 4. Втулка 3 по наружной резьбе образует винтовую пару с централь5 ным винтом 5. В опорных частях 7, 8 скоб 1, 2 выполнены продольные отверстия 10, 11, 12,13. В каждом отверстии с возможностью перемещения перпендикулярно оси нажимного винта установлена направляющая

0 втулка с опорным буртом 14, 15, 16, 17 с внутренней резьбой.

- В направляющих втулках 14, 15, 16, 17 встречно центральному винту 5 размещены шпильки 18, 19, 20, 21 с шайбами 22, 23, 24,

5 25 и гайками 26, 27, 28, 29. Между опорами размещен образец в виде диска 30 или в виде прямоугольной пластины (листа) 31.

Испытание проводят следующим образом.

0 Перемещая направляющие втулки 14, 15, 16, 17 со шпильками 18, 19, 20, 21 в прорезях 10, 11, 12, 13 устанавливают их в точках опоры образца, соответствующих форме образца и выбранной схеме нагруже5 ния, например, для образца в виде диска (см.фиг.4) с учетом главных осей напряжения - на равном расстоянии от центра скобы, а для образца в виде прямоугольной пластины - на линиях главных осей симмет0 рии с соотношением расстояний; а : в 1,0 : 1,4(см.фиг.5). Затем вращением шпилек 18,

19. 20, 21 задают требуемую высоту точек опоры в вертикальной плоскости. В сложно- направленном состоянии, например, в сово- 5 купности с кручением, их высота определяется необходимым вертикальным перемещением краевых точек образца. Закрепление каждой из шпилек 18, 19,

20. 21 в выбранных в вертикальной и горизонтальной плоскостях относительно образцов в точках опоры производится с no- Мощью затяжки гаек 26, 27, 28, 29 на резьбе Этих шпилек. Затем между опорными частями 6,7, 8, 9 помещают тот или иной образец 30, 31 и поворотом одной из скоб относительной другой и образца 30, 31 подводят |Ьнцы шпилек 18,19,20,21 под его опорные |очки согласно выбранной схеме нагруже- йия. Затяжкой центрирующей втулки 3 относительно резьбы в корпусе скобы 1 Закрепляют требуемое положение опорных

частей скоб и образца. Далее вращением нагружающего винта 5 относительно втулки 3 создается требуемая деформация испытуемого образца.

Проведение испытаний на предлагаемом устройстве позволяет в 2 - 3 раза сократить число образцов и приспособлений, расширить диапазон испытаний материалов и приблизить условия их проведения к

условиям эксплуатации изделий, повысить производительность испытаний.

Изобретение относится к технике кор- рфзионных испытаний материалов в слож- нбнапраеленном состоянии и позволяет оценить уровень безопасности напряжений в среде методом заданной деформации для материала емкостей цилиндрической или сферической форм, работающих при высоких давлениях. Устройство для испытаний включает две аналоговые скобы 1,2с центральными отверстиями. Одна из скоб 1 установлена соосно на другой скобе 2, в центральных совмещенных отверстиях скоб 1, 2 установлена резьбовая втулка 3 с буртом, опирающимся на свободную поверхность второй скобы 2, нажимной винт5 установлен в совмещенном центральном отверстии скоб 1, 2, а опорные плоскости скоб 1, 2 выполнены с продольными отверстиями 10, 11, 12, 13, в которых размещены фиксаторы, в виде винтовых пар встречно нажимному винту 5 с возможностью перемещения перпендикулярно оси винта 5. 5 ил. k

Формула изобретения

Устройство для испытания плоских образцов на коррозию в сложнонаправленном Достоянии, содержащее скобу с централь- фым резьбовым отверстием и опорными Плоскостями для концов образца, расположенный в центральном отверстии скобы на- имной винт и фиксаторы концов образца, Отличающееся тем, что, с целью приближения условий испытания к услови- IJIM эксплуатации материалов для емкости цилиндрической или сферической формы в

А

условиях высоких давлений, устройство снабжено установленной соосно на полке первой скобы второй аналогичной скобой,

установленной в центральных отверстиях скоб резьбовой втулкой буртом, опертым на свободную поверхность второй скобы, нажимной винт установлен в отверстии втулки, опорные плоскости скоб выполнены с

продольными отверстиями, а фиксаторы выполнены в виде винтовой пары и установлены в отверстиях скоб встречно нажимному винту с возможностью перемещения перпендикулярно его оси.

фиг. 3