(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ НА ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКУЮ УСТАЛОСТЬ
1
Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испытаний материалов на термомеханическую усталость.
Известна установка для испытаний на термомеханическую усталость содержащая : основание, колонны, установленные на основании, фланцы, закрепленные на колоннах, захваты для крепления испытуемого образца и приспособление для нагрева и охлаждения образца 1.
Недостатком этой установки является низкая точность испытаний.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является установка для испытаний на термомеханическую усталость, содержащая основание, колонны, установленные на основании, диафрагму и траверсу, размещенные на колоннах, тягу, соединяющую траверсу и диафрагму, пассивный и активный захваты для крепления испытуемого образца, приспособление для защемления образца, приспособление для нагрева и охлаждения образца и узел контроля деформации 2.
Недостатком этой установки являются .узкие функциональные возможности, которые не позволяют изменять асимметрию цикла нагружения в щироких пределах.
Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем создания различных асимметрий цикла.
Указанная цель достигается тем, что установка снабжена двумя опорами, закрепленными на основании, и рычагом, установленным с возможностью поочередного щар10 нирного закрепления на каждой из опор, а приспособление для защемления образца выполнено в виде двух гаек - барабанов, размещенных на тяге по обе стороны диафрагмы.
На фиг. 1 представлена схема установки; 5 на фиг. 2 - схема расположения гаек - барабанов при нагружении образца растягивающими термическими усилиями; на фиг. 3 - схема расположения гаек - барабанов при нагружении образца сжимающими термическими усилиями.
Установка содержит основание 1, установленные на нем колонны 2 и 3, на которых размещены плита 4 с закрепленным на
ней пассивным захватом 5, траверса 6 с установленными на ней индикаторами 7 и 8 и активным захватом 9 для крепления испытуемого образца 10, диафрагма И и тяга 12, соединяющая траверсу 6 и диафрагму 11, приспособление для защемления образца 10, выполненное в виде гаек - барабанов 13 и 14, размещенных на тяге 12 по обе стороны диафрагмы 11 и соединенных с грузами 15 и 16 с помощью тросов 17 и 18. На верхней части основания закреплены опоры 19 и 20, а также рычаг 21, установленный с возможностью поочередного щарнирного закрепления одним своим концом на каждой из опор 19 или 20. Свободный конец рычага 21 снабжен грузом 22, подвещенным на пружине 23, и опирается на арретир 24. Траверса 6 связана с основанием 1 через трос 25, взаимодействующий с блоками 26 и 27 и грузом 28, уравновещивающим вес траверсы 6. К захватам 5 и 9 подсоединены электрические щины 29 и 30 для подвода тока к образцу 10, а также щтуцер 31 - для подвода охлаждающего реагента.
Установка работает следующим образом.
Испытуемый образец 10 устанавливают в захватах 5 и 9. Закрепляют на колоннах 2 и 3 сменную диафрагму 11 заданной жесткости и соединяют ее с траверсой 6 тягой 12. Для нагружения образца растйгивающим термическим усилием отворачивают гайку - барабан 14 до заданного расстояния от диафрагмы 11, а груз 16 отсоединяют от нее. Подают ток на щины 29 и 30 и нагревают образец 10 до заданной температуры, в результате чего он начинает удлиняться, приподнимая гайку - барабан 13, которая тут же начинает навинчиваться на тягу 12 под действием крутящего момента, создаваемого грузом 15, выбирая образовавшийся зазор между плоскостью гайки - барабана 13 и диафрагмой 11 и защемляя :гец 10. После достижения образцом -i иг.анной температуры и выдержки при пей охлаждают образец, подавая через штуцер 31 охлаждающий реагент, например холодный воздух. При охлаждении защемленный образец 10 нагружается растягивающим усилием, поскольку гайка - барабан 13 препятствует укорочению.
Периодически нагревая и охлаждая образец до заданных температу производят его термициклическое нагру ение заданными растягивающими термическими напряжениями, которые определяют по деформации образца 1б с помощью индикаторов 7 и 8.
Дополнительное механическое нагружение осуществляют путем приложения стати-Ческлх сжимающих или растягивающих нагрузок- от рычага 21, щарнирно установленного либо на опоре 19, либо на опоре 20. При необходимости нагружения образца
10сжимающими термическими напряжениями гайку - барабан 13 отворачивают до заданного расстояния от диафрагмы 11, груз 15 отсоединяют от нее, а груз 16 подсоединяют к гайке - барабану 14, которая под действием груза 16 навинчивается на тягу 12 до упора с диафрагмой 11. При нагреве защемленный образец 10 нагружается сжимающим усилием, поскольку гайка - барабан 14 препятствует термическому удлинению.
При охлаждении образец укорачивается, а образовавщийся зазор между диафрагмой
11и плоскостью гайки - барабана L4 выбирается вследствие навинчивания последней на тягу 12 под действием крутящего момента, создаваемого грузом 16.
Предла -аемая установка обладает щирокими функциональными возможностями и обеспечивает создание различных асимметрий цикла нагружения.
Формула изобретения
Установка для испытаний материалов на термомеханическую усталость, содержащая основание, колонны, ус- аповленные на основан 1и, диафрагму и ворсу, размещенные на колоннах тягу, соединяющую траверсу и диафрагму, пассивный и активный захваты для крепления испытуемого образца, приспособление для защемления образца, приспособление для нагрева и охлаждения образца и узел контроля деформации, отличаю щаяся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей путем создания различных асимметрий цикла, она снабжена двумя опорами, закрепленными на основаНИИ, и рычагом, установленным с возможностью поочередного щарнирного закрепления на каждой из-опор, а приспособление для защемления образца выполнено в виде двух гаек - барабанов, размещенных на тяге по обе стороны диафрагмы.
Источники информации,,
принятые во внимание при экспертизе 1. Школьник Л. М. Методика усталостных испытаний. -М., «Металлургия, 1978, с. 263-265, рис. 148. 2. Авторское свидетельство СССР № 506786, кл. О 01 N3/18, 1973 (прототип).
