Устройство для испытания материалов на ударное растяжение Советский патент 1982 года по МПК G01N3/30 

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к устройствам для испытания материалов на ударное растяжение.

Известна установка для испытания материалов на ударное растяжение, содержащая станину, к которой крепится один конец образца испытуемого материала, прикрепленный ко второмуконцу образца стержень-волновод, .оканчивающийся наковальней,и сбрагг сываемлй на наковальню .

Наиболее близкой по техническс у существу к предлагаемой является установка для испытания материалов на ударное растяжение, содержащая раму, прикрепленный к ней стерженьдинамометр, свободный конец которого служит для крепления одного конца образца испытуемого материала, прикрепленный ко второму концу образца ступенчатый стержень-волновод, несущи на свободном конце наковальню и сбрасывемый на наковальню груз 2.

Однако известные установки не обеспечивают получения достоверных результатов испытаний материашов в условиях импульсного нагрева образца. При импульсном нагреве тепловое удлинение испытуемого образца и изменение его размеров в результате фазовых превращений, происходящих в материале за время.действия теплового импульса, значительно болыие смещения стержняволновода (вследствие его инерционности) за это же время. Поэтому в образгце возникают нежелательные сжимающие напряжения, приводящие к изменению механических свойств его материалаЦель изобретения - повьшение достовь рности результатов испытаний в условиях импульсного нагрева за счет уменьшения начальных напряжений сжатия в образце.

Указанная цель достигается тем, что установке, снабжена нзгйтовленной из испытуемого материала распорной втулкой, которая установлена между

20 стержнем-динамометром и стержнемволноводом, при этом сечение втулки выбрано таким, чтобы напряжения сжатия в образце при наличии втулки не превьюали предела упругости испы25 туемого материала.

Распорная втулка выполнена составной из двух цилиндрических сегментов.

На фиг.1 ,Т1оказана схематично описываемая установка; на фиг. 2- раз30 рез А-А на фиг.1. Установка содержит раму 1, прикрепленный к ней стержень-динамометр 2, свободный конец которого служит для крепления одного конца образца 3 испытуемого материала, прикрепленный ко второму концу образца 3 ступенчатый стержень-волновод 4,несущий на свободном конце наковальню 5, сбр сываемый на наковальню 5 груз б, изготовленную из испытуемого материала распорную втулку 7, которая устанонлена между стержнем-динамометром 2 и стержнем-волноводом 4, Распорная втулка 7 выполнена составной из двух цилиндрических сегментов 8 и 9. Сечение втулки 7 выбрано таким, чтоб напряжения сжатия в образце при наличии втулки на превышали предела упругости испытуемого материала. Установка содержит также нейтронный ис точник для импульсного нагрева образца 3 (не показан). Установка работает следующим образом. Между стержнем-динамометром 2, прикрепленным к раме 1, и стержнемволноводом 4 закрепляется испытываемьй образец 3. соосно образцу 3 между торцами стержней 2 и 4 вставляется втулка 7. Включается источник импульсного нагрева втулки 7 и образ ца 3. При разогреве образец 3 и втулка 7 удлиняются и смещают вниз стержень-волновод 4. Через требуемый интервал времени после включения источнйкаразогрева подается команда на сброс груза 6. При соударении гру за 6 С наковальней 5 в стержне-волно воде 4 возбуждается волна нагрузки, которая растягивает образец 3. При наличии распорной втулки на образец в условиях импульсного нагре ва действуют значительно меньшие сжи мающие напряжения, чем при ее отсутствии. Задавая сечение (жесткость) втулки, можно добиться того, что начальные сжимгиощие напряжения в образце не будут превышать предела упругости испытываемого материала. Предлагаемая установка для испытания материалов на ударное сжатие в условиях импульсного нагрева обеспечивает получение достаточно достоверных результатов. Формула изобретения 1. Установка для испытания материалов на ударное растяжение, содержащая раму, прикрепленный к ней стержень-динамометр, свободней конец которого служит для крепления одного конца образца испытуемого материала, прикрепленный к второму концу образца ступенчатый стержень-волновод, несущий на свободном конце наковальню, и сбрасываемый на наковальню груз, о тли ч ающ а яс я тем, что, с целью повьлшения достоверности результатов испытаний в условиях импульсного нагрева за счет уменьшения напряжений сжатия в образце, она снабжена изготовленной из испытуемого материриала распорной втулкой, которая ус.тановлена между стержнем-динамометром и стержнем-волноводом, при этом сечение втулки выбрано таким, чтобы напряжения сжатия в образце при наличии втулки не превышали предела упругости испытуемого материала. 2. Установка по л.1, о т ли ч аю щ а я с я тем, что распорная втулка выполнена составной из двух цилиндрических сегментов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 463036, кл. G 01 N 3./30, 1973. 2.Степанов Г.В.Упруго-пластическое деформирование материалов дод действием импульсных нагрузок. К., Наукова думка,1979,с.94-97.