Устройство для испытаний на двухосное растяжение образцов в виде диска с двусторонним ободом Советский патент 1982 года по МПК G01N3/10 

изобретение относится к технике испытания материалов, в частности к устройствам для испытания образцов в виде диска на двухосное растяжение.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для испытаний на двухосное растяжение образцов в виде диска с двусторонним ободом, содержащее корпус, размещенные в нем подвижный в осевом направлении и неподвижный пуансоны и два нагружающих элемента для образца, расположенные между пуансонами. Поверхности пуансонов выполнены гладкими, а нагружающие элементы выполнены в.виде колец, торцовые поверхности которых контактируют с пуансонами СП.

Однако испытаниям могут подвергаться образцы ограниченной номенклатуры материалов, поскольку возникающая при испытании сила, действующАя перпендикулярно плоскости образца, имеет значительную величину, что приводит к разрушению образцов хрупких материалов; условия испытаний отличаются от эксплуатационных вследствие отсутствия в устройстве средств, позволяющих испытывать

|образцы при всестороннем гидростатическом давлении.

Цель изобретения - расширение с номенклатуры материалов.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для испытаний на двухосное растяжение образцов в виде диска с двусторонним ободом, содержащем корпус, размещенные в нем подвижный в осевом направлении и неподвижный пуансоны и два нагружающих элемента для образца, расположенные между пуансонами, пуансоны выполнены с торцовыми цилиндрическими выступами, а нагружающие элементы выполнены в виде тарельчатых шайб, внутренние кромки которых контактируют с цилиндрическими поверхностями выступов пуансонов.

.Кроме .того, с целью приближения условий испытаний к эксплуатационным, корпус загерметизирован, а устройство снабжено сообщенными с полостью корпуса источником жидкой среды и средством регулирования ее давления.

Кроме того, средство регулирования давления среды выполнено в виде закрепленного на корпусе и сообшенного с его полостью гидроцилиндра с плавающим поршнем. На фиг. 1 показано схематично устройство; на фиг. 2 - средство ре гулирования давления среды, выполненное в виде гидроцилиндра. Устройство содержит загерметизированный корпус 1, размещенные в нём подвижный 2 и неподвижный 3 пуансоны с торцовыми цилиндрическими выступа ми 4, два нагружающих элемента для образца 5, выполненные в виде тарель чатых шайб 6, внутренние кромки которых контактируют с цилиндрическими поверхностями выступов 4 пуансоно 2 и 3, источник 7 жидкой среды с предохранительным клапаном 8 и средство регулирования давления среды, выполненное в виде закрепленного на корпусе 1 и сообщенного с его полостью гидроцилиндра 9 с плавающим поршнем 10 и штоком 11, между которы ми последовательно установлены пружины 12 и шайбы 13. Для удаления воздуха из корпуса 1 в подвижном пуансоне 2 выполнен дренажный канал, перекрываемый пробкой 14. Для работы устройства используется пресс (не показан). Устройство работает следующим образом. Образец 5 размещают между тарельчатыми шайбами 6 и устанавливают на неподвижном пуансоне 3 в корпусе 1. Затем в корпус 1 вводят подвижный пуансон 2 до контакта его выступов 4 с внутренней кромкой верхних тарельчатых шайб 6. После этого устройство помещают под пресс и с помощью источника 7 заполняют полость корпуса 1 рабочей средой и затем герметизируют дренажный канал в пуансоне 2 пробкой 14. Под действием пресса на подвижный пуансон 2 в полости кор пуса 1 создается давление среды. Перемещение пуансона 2 начинается с того момента, когда давление среды превышает заданную величину, на которую предварительно настроен предохранительный клапан 8. При этом избыток среды сбрасывается через кла пан 8, а подвижный пуансон 2 перемещается вниз, нагружая тарельчатые шайбы б. Так как тарельчатые шайбы б установлены своими кромками на пуансонах -2 и 3 без зазора и имеют опору по внутренней поверхности, то их наружный диаметр увеличивается, благодаря чему происходит деформирование образца 5. При необходимости увеличения усилия, необходимого для деформирования образца, тарельчатые шайбы устанавливают пакетами, вкладывая Конус в конус так, чтобы верхняя тарельчатая шайба своей внутренней поверхностью ложилась на наружную поверхность нижней тарельчатой (гиайбы. Средство регулирования давления среды (фиг. 2) работает следующим образом. Траверсу пресса доводят до соприкосновения с подвижным пуансоном 2. Затем перемещением штока 11 через шайбу 13 сжимают пружину 12, воздействующую на поршень .10, который в свою очередь создает заданное давление жидкой среды до внутренней полости корпуса 1. После этого производят нагружение образца 5 подвижным пуансоном 2. Применение указанного средства регулирования давления позволяет плавно создавать гидростатическое давление на образец до механического нагружеНия образца и циклически изменять давление с различной ассимметрией цикла в широком диапазоне. Использование изобретения обеспечивает повышение уровня радиальных перемещений обода диска при одновременном снижении рабочих усилий, воспринимаемых пуансоном, что позволяет проводить испытания широкого класса материалов, как хрупких, так и пластичных, при нормальном давлении и в условиях всестороннего гидростатического давления. Формула изобретения 1.Устройство для испытаний на двухосное растяжение образцов в виде диска с двусторонним ободом, содержащее корпус., размещенные в нем подвижный в осевом направлении и неподвижный пуансоны и два нагружающих элемента для образца, расположенные между пуансонами, отличающееся тем, что, с целью расширения номенклатуры испытуемых материалов, пуансоны выполнены с торцовыми цилиндрическими выступами, а нагружающие элементы в виде тарельчатых шайб, внутренние кромки которых контактируют с цилиндрическими поверхностями выступов пуансонов. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью приближения условий испытаний к эксплуатационным, корпус загерметизирован, а устройство снабжено сообщенными с полостью корпуса источником жидкой среды и средством регулирования ее давления. 3.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что, средство регулирования давления среды выполнено в виде закрепленного на корпусе и сооб щенного с его полостью гидроцилиндра с плавающим поршнем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №369454, кл. G 01 N 3/08, 1969 (дрототип) .