Устройство для испытания на прочность материалов при низких температурах Советский патент 1993 года по МПК G01B7/18 G01N3/18 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к технике механических испытаний материалов при низких температурах с применением устройств нагружения рычажного типа с призменным опиранием.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет обеспечения горизонтального положения рычага при больших деформациях образцов.

На фиг.1 схематически представлено предлагаемое устройство; на фиг.2 - разрез по А-А.

Устройство содержит корпус 1, в верхней части которого имеется фланец 2, являющийся базовой плоскостью (плоскостью Б), поскольку через него передается нагрузка на испытуемый образец. Перпендикулярно базовой плоскости установлен криостат

3 с односторонним вводом силовых элементов. Пассивный захват выполнен в виде опорной трубы 4, которая жестко закреплена в верхней части на фланце 2. Нижняя часть пассивной тяги помещена в криостат и взаимодействует с испытуемым образцом 5. Этот образец в верхней части взаимодействует с активной силовой тягой 6, размещенной внутри опорной трубы 4. Активная силовая тяга взаимодействует через подвижную призматическую опору 7 с двуплечим рычагом 8. Неподвижная призматическая опора 9 рычага взаимодействует с базовой плоскостью (корпусом) через вторую призматическую опору 10 и шарнир 11. Вторая призматическая опора 10 связана с кронштейном 12, который с помощью электрического двигателя 13 и ходового винта 14 может перемещаться в направлении, перы

ё

ел

со

пендикулярном базовой плоскости Б. Для фиксации кронштейна 12 в определенном положении служит винт 15. Управление работой двигателя 13 осуществляется с помощью конце.вого выключателя 16. Двигатель установлен на неподвижном кронштейне 17, жестко связанном с базовой плоскостью (фланец 2).

Второе п лечо рычага 8 снабжено грузо- приемной призматической опорой 18, на которой подвешено грузоподъемное устройство 19 с гирями 20. Вертикальный ход рычага 8 ограничивается винтом-арретиром 21.

Устройство работает следующим образом.

Образец 5 помещают в криостат 3. При наложении гирь 20 на грузоподъемное устройство 19 через рычаг 8 на образец 5 передается усилие растяжения Р, которое создает линейную деформацию образца. При этом активная-силовая тяга 6 перемещается вверх (в направлении, перпендикулярном базовой плоскости). Рычаг 8 стремится повернуться вокруг неподвижной лризменной опоры 9. При повороте рычаг 8 отходит от концевого выключателя 16, который при этом включает электродвигатель 13. 3 результате кронштейн 12 перемещается вверх и возвращает рычаг 8 в горизонтальное положение. Таким образом поддерживается постоянство соотношения плеч L и I рычаге, определяющих величину нагрузки на образец 5 во время испытания. При внезапном разрушении образца рычаг 8 опирается на винт-арретир 21, что предотвращает резкий удар и возможное падение гирь 20.

Проведенные испытания показали, что в прототипе неоднородность напряженного состояния образца из-за его изгиба, выражаемая максимальной разностью между деформацией двух его противоположных образующих (волокон), расположенных под углом 180°, достигает величины 1,5 . В предложенном устройстве эта разность не превышает 10 . Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет в 1,5 раза повысить точность измерения деформации. Кроме того, устройство позволяет автоматически поддерживать заданное соотношение плеч рычага в

процессе испытаний.

Формула изобретения. Устройство для испытания на прочность материалов при низких температурах, содержащее корпус с базовой плоскостью,

размещенный в корпусе перпендикулярно базовой плоскости криостат с жестко закрепленным пассивным захватом, предназ- наченным для взаимодействия с испытуемым материалом, установленный

на корпусе посредством призматической опоры двуплечий рычаг с активным захватом на одном плече, предназначенным для взаимосвязи с испытуемым материалом, и нагружающий элемент, установленный на

другом плече рычага, отличающееся тем, что, с целью повышения точности испы- , таний, оно снабжено второй призматической опорой, шарнирно соединенной с первой призматической опорой, и кронштеином, установленным на второй опоре с возможностью перемещения и фиксации в плоскости, перпендикулярной базовой плоскости корпуса.

Фиг.1

Фиг.2.

Изобретение относится к технике механических испытаний, а именно к устройствам нагружения рычажного типа с призменным опиранием. Цель изобретения - повышение точности испытаний. Устройство для испытания на прочность материалов при низких температурах включает кри- остат с односторонним вводом силовых элементов, двуплечий рычаг, установленный на призматической опоре, одно плечо которого нагружено, а другое плечо связано через активную силовую тягу с образцом испытуемого материала. При этом опора двуплечего рычага шарнирно подвешена на кронштейне, который выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальном направлении от привода. 2 ил.