Образец для испытания на растяжение в условиях теплосмен Советский патент 1981 года по МПК G01N1/28 G01N3/18 

(54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА РАСТЯЖЕНИЕ В УСЛОВИЯХ ТЕПЛОСМЕН

I

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при исследовании прочности металлов в условиях теплосмен.

Известен образец для испытания на растяжение в условиях теплосмен, выполненный в виде полого цилиндра с захватными частями. При испытании в образце создают градиент температуры по его сечению за счет разности температур снаружи и во внутренней полости образца 1.

Недостатком известного образца является низкая точность при его испытании из-за сложности стабилизации температурного перепада по сечению при механических испытаниях.

Цель изобретения - повышение точности при испытании.

Указанная цель достигается тем, что образец снабжен дополнительным полым цилиндром с захватными частями, установленными коаксиально первому с зазором между ними, а захватные части обоих цилиндров жестко связаны между собой.

На фиг. 1 изображен предлагаемый образец; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Образец выполнен в виде внутреннего полого цилиндра 1 с цилиндрическими захватными частями 2, имеющими лыски 3, и коаксиального ему внешнего полого цилиндра 4 с захватными частями 5, в которых выполнены посадочные отверстия 6 высокого

класса точности, имеюшие фрезерованные пазы 7 для ввода и жесткой фиксации захватных частей 2 цилиндра 1. По концам внутренней полости цилиндра 1 нарезана резьба 8 для крепления штуцеров (на черfO теже не показаны).

Предлагаемый образец испытывают следующим образом.

Оба цилиндра 1 и 4 соединяют между собой, причем внутренний цилиндр 1 вводят во внешний цилиндр 4 через одно из его

15 посадочных отверстий 6 таким образом, чтобы цилиндрическая захватная часть 2 своими лысками 3 прошла во фрезерованный паз 7. Затем взаимно поворачивают оба цилиндра 1 и 4 так, чтобы произошло их механическое скрепление друг с другом.

2® При этом захватные части 2 цилиндра 1 оказываются жестко связанными с захватными частями 5 цилиндра 4, что позволяет нагружать оба цилиндра 1 и 4 растягивающей нагрузкой, прикладывая ее только к захватным частям 5 внешнего цилиндра 4. Захватные части 5 укрепляют в захватах испытательной машины, снабженной нагревательным элементом. Устанавливают требуемый температурный режим, при котором центральная часть внешнего цилиндра 4 полностью прогревается, а через штуцеры подают охлаждающий компонент в полость цилиндра 1. При установившемся температурном режиме нагружают образец растягивающей нагрузкой и снимают показания. В результате испытания образца возможно получение более точных значений прочностных характеристик материала (предел текучести бт, показатель С степени уравнения кривой упрочнения и т. п.), находящегося в условиях термопластичности. Конструкция образца легко позволяет сделать расчетный переход от заданных параметров исследуемого процесса к размерам образца для испытания и наоборот. Так, например, из приводимых ниже зависимостей легко установить соотношения размеров образца, обеспечивающего режим, соответствующий нагреву цилиндрической детали токами высокой частоты iOft-ITDi- df + 2(D,(D,-doy .dl -0,8-1.2 где DO - наружный диаметр внешнего цилиндра;D I - внутренний диаметр внешнего цилиндра;do - наружный диаметр внутреннего цилиндра;d) -диаметр полости внутреннего цилиндра;Da-диаметр нагретой зоны детали; DX-диаметр холодной зоны детали. Образец можно использовать в случае испытания слоистых материалов с/использованием различных видов пластмасс и смол при металлизации, спекании и т. д. Одну „ ту же конструкцию образца можно использовать при различных типах нагревательного элемента, а за счет охлаждения создавать заданные перепады температур по сечению образца, соответствующие работе реальных деталей. Формула изобретения Образец для испытания на растяжение в условиях теплосмен, выполненный в виде полого цилиндра с захватными частями, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при испытании, он снабжен дополнительным полым цилиндром с захватными частями, установленным коаксиально первому с зазором между ними, а захватные части обоих цилиндров жестко связаны между собой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов. Справочное пособие, т. II. М., «Машиностроение, 1974, с. 144 (прототип).