Устройство для механических испытаний материалов на сжатие Советский патент 1981 года по МПК G01N3/08 

1

Изобретение относится к исследованиям свойств материалов и может быть использовано дли механических испытаний сверхтвердых и сверхпрочных материалов на сжатие.

Известно устройство для механических испытаний материалов на сжатие, содержащее корпус, опорную и нагружающую траверсы, размещённые между ними нажимные элементы и силоизмеритель t1.

Однако в данном устройстве невозможно определять, механические свойства сверхпрочных.и сверхтвердых материалов на сжатие из-за низкой стойкости нажимных элементов для передачи нагрузки на образец.

Целью изобретения является обеспечение испытания сверхпрочных и сверхтвердых матёриалбв.

Указанная цель достигается тем, что рабочие концы нажимных элементов выполнены в виде усеченных, конусов, а устройство снабжено соосно установленными в корпусе двумя обоймами, в этих обоймах выполнены сквозные отверстия с конической поверхностью, с которой взаимодействуют рабочие концы нажимных элементов, плитой с упругим элементом, установленной на нижней обойме, и дополнительным силоизмерителем, размещенным между верхней обоймой и плитой, а , основной силоизмеритель размещен между нагружающей траверсо|1 и верхним нажимным элементом.

Кроме того, угол конусности нажимных элементов составляет 90-120-, а упругий элемент выполнен в виде коль10ца из полиуретана.

На чертеже изображен общий вид устройства в разрезе.

Устройство содержит корпус 1, опорную и нагружающие траверсы 2, 3,

15 размещенные между ними нажимные элементы 4, 5, рабочие концы которых выполнены в виде усеченных конусов 6, 7, обоймы 8, 9, в которых выполнены сквозные отверстия 10,11 с коничес20кой поверхностью, плиту 12 с упругим элементом 13, установленную на нижнюю обойму 8, основной силоизмеритель 14, размещенный между верхним нажимным элементом 5 и нагружающей

25 траверсой 3, и дополнительный силоизмеритель 15, установленный между верхней обоймой 9 и плитой 12.

Для того, чтобы в нажимных элементах не возникали растягивающие напряжения, нажимные элементы выполнены с

углом конусности 90-120. Для осуществления значительной пластической деформации образца необходимо, чтобы материал упругого элемента мог претерпевать значительные деформации в упругой области.

Таким материалом является полиуретан поэтому упругий элемент выполнен из полиуретана.

Устройство работает следующим образом.

Образец 16 устанавливают на нажимной элемент 4, Опускают нагружающую траверсу 3 до контакта верхней обоймы 9с дополнительным силоизмерителем 15.

Высота упругого элемента 13 выбирается такой, чтобы до момента соприкосновения нагружающей траверсы 3 и нажимного элемента 5 между ним и образцом 16 был зазор.

После приложения нагрузки деформируется упругий элемент 13, при этом нагрузки на силоизмерйтели 14 и:15 равны.

При дальнейшем перемещении нагружающей траверсы 3 за счет упругой деформации упругого элемента 13 возникает контакт нажимного элемента 5 с образцом 16, и нагрузка будет распределяться между образцом 16 и силоизмерителем 15.

По показаниям силоизмерителей 14 и 15 определяют зависимость изменения нагрузки на образец 16 от перемещения нагружающей траверсы 3 или от степени деформации образца.

Возможность деформирования сверхпрочных и сверхтвердых материалов обеспечивается за счет повышения жесткости и прочности нажимных элементов с помощью механической поддержки, обеспечивающей напряжение всестороннего сжатия нажимного элемента посредством обоймы.

Формула изобретения

1.Устройство для механических испытаний материалов на сжатие, содержащее корпус, опорную и нагружающую траверсы, размещенные между ними нажимные элементы и силоизмеритель., отличающееся тем, что, с целью обеспечения испытания сверхпрочных и сверхтвердых материалов, рабочие концы нажимных элементов выполнены в виде усеченных конусов,

5 а устройство снабжено соосно установленными в корпусе двумя обоймами, в этих обоймах выполнены сквозные отверстия с конической поверхностью, с которой взаимодействуют рабочие

0 концы нажимных элементов, плитой с упругим элементом, установленной на нижней обойме, и дополнительным силоизмерителем, размещенным между верхней обоймой и плитой, а основной си5 лоизмеритель размещен между нагружающей траверсой и верхним нажимным элементом.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что угол конусности нажиМных элементов .составляет 0 90-120 .

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упругий элемент выполнен в виде кольца из полиуретана.

5 источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 554480, кл. G 01 N 3/10, 1975 (прототип) .