Установка для испытаний образцов на механическую прочность Советский патент 1982 года по МПК G01N3/08 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ПРОЧНОСТЬ

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испытаний образцов на механическую прочность. Известна установка для испытаний образцов на механическую прочность, со держащая основание с нагружаемой колонной, нагреватель, закрепленный на ко лонне, и захваты для крепления испытуе мого образца 1 . Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка для испы ний образцов на механическую прочность содержащая основание, установленное на нем четное количество колонн с нагревателями, выполненными в виде трубок е шфкулирующей по ним горячей водой, подвижную траверсу, установленную на кологшах, пасстшный захват, связанный с основаигипм, и активный захват, связанный с траверсой 2 . Недостатком этих установок являются их узкие функциональные возможности. поскольку они не позволяют проводить испытания образцов при больших степенях пластической деформации. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний образцов при больших степенях пластической деформации. Указанная цель достигается тем, что в установке для испытаний образцов на механическую прочность, содержащей основание, установленное на нем четное количество колонн с нагреватепями, подвижную траверсу, установленную на колоннах, пассивный захват, связанный с основанием, и активный захват, связанный с траверсой, нагревателя колонн вьшопнены в виде электрических спиралей, симметрично расположенные относительно оси захватов, попарно электрически соединены между собой, а установка снабжена закрепленными на траверсе односторонними упорами колонн. Кроме тсго, каждый из упоров вьшолнен в виде стакана и подпружтшенных губок, установленных в стакане и взаимодсйствутощих с колоннами. На фиг. 1 схематически изображена предложенная установка, вид сбоку; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - упор, вариант. Установка для испытаний образцов на механическую прочность содержит основание 1, установленное на нем четное количество колонн 2-5 с нагревателями 69, И шолнейными в виде электрических спиралей, плиту 10, закрепленную на верхних концах колонн 2-5, подвижную траверсу 11, установленную на колоннах 2-5, пассивный захват 12, связанный с основанием 1, активный захват 13, связанный с траверсой 11. Пассивный 12 и активный 13 захваты предназначены для крепления испытуемого образца 14 с установленным на нем датчиком 15, в качестве которого могут быть использованы нштример, датчики деформации, перемещения и т.д. Нагреватели 6 и 8 или 7 и 9 колонн 3 и 5 или 2 и 4 расположены симметрично относительно оси захватов 12 и 13 и попарно соединены между собой. На одной из колонн 2-5 от каждой пары установлены дилатометрические дат.чики 16. Между пассивным захватом 12 и ocHOBaiffleM 1 закреплен электрический датчик 17 силы. На траверсе-11 закреплены односторонние упоры 18 для колонн 2-5, каждый из которых вьшолнен в виде стакана 19, установленного на нижней поверхности траверсы 11, подпружиненны с помощью 2О клино1видных губок 21, установленных в стакане 19 и взаи модействующих с колоннами 2-5, а также с отверстием 22 в траверсе 11. На верх ней поверхности траверсы 11 закреплен дополнительный стакан 23, в котором размещена втулка 24 с верхним и нижним буртиками 25 и 26, на наружной поверхности которой вьшолнена резьба, взаимодействующая с резьбой в дополнительном стакане 23. Односторонний упор 18 колонн 2-5 может быть также выполнен в виде закрепленного на траверсе 11 электродвигателя 27, на валу 28 которого установлена щестерня 29, взаимодействующая с колесом 30, входящим в зацепление с резьбой (не показана) на колоннах 2-5. Установка работает следующим образом. Образец 14, подлежащий испытадпию, закрепляют в захватах 12 и 13 и закреп ляют на цем датчик 15. Устанавливают на задатчике (не показан) необходимый уровень сигнала, соответствующий заданной величине выбранного параметра испытаний, например заданной величине деформации образца 14. Включают нагреватели одной пары колонн, например, нагреватели 6 и 8 колонн 3 и 5, которые, нагреваясь, начинают удлиняться, в результате чего клиновые губки 21 односторонних упоров 18 колонн 3 и 5, взаимодействуя с отверстиями 22 траверсы 11, прижимаются к колоннам 3 и 5 и своими клиновыми поверхностями поднимают траверсу 11, передающую через активный захват 13 растягивающее усилие на образец 14. Если при термическом удлинении колонн 3 и 5 усилие на образце 14 достигает заданного уровня, то контакты дилатометрического датчика 16 находятся в разомкнутом состоянии, а поддержание заданного усилия осуществляется за счет обеспечения (соответствующей силы тока на нагревателях 6 и 8, Если усилие на . образце 14 ниже заданного уровня, то контакты дилггтометрического датчика 16 находятся в замкнутом состоянии, в результате чего нагреватели 6 и 8 отключаются и включаются нагреватели 7 и 9, а односторонние упоры 18 колонн 2 и 4 с помощью клиновых губок 21 перемещают траверсу 11 дальще вверх. Колонны З.и 5 после их отключения охлаждаются, выходят из зацепления с клиновидными губками 21 и возвращаются в исходное состояние, при этом пружины 2О держатгубки 21 в подпружиненном состоянии, что исключает появление люфтов при изменении температуры колонн 2-4. Нагрев колонн 2-4 продолжается до тех пор, пока нагрузка на образце 14 не достигнет заданного уровня, либо Пока не замкнутся контакты дилатометрического датчика 16, в результате чего произойдет отключение нагревателей 7-9 колонн 2-4 и включение нагревателей 6-8 колонн 3-5. Процесс переключения нагревателей 6-9 продолжается до тех пор, пока испытуемый образец 14 не достиг нет заданных параметров испытаний, например заданной величины деформации. При выполнении одностороннего упора 18 (см. фиг. 3) установка работает следующим образом. Колонны 2 и 4 или 3 и 5 с установленными на них колесами 30 удлиняются при нагреве и поднимают вверх траверсу 11, опирающуюся на колесо 30.-При охлаждении колонны 2 и 4 или 3 и 5 укорачиваются и„ между колесом ЗО и травер:;ой 11 образуется зазор. При появлении зазора включается эпектродвигатель 27, вращающий шестерню 29, которая навинчи вает колесо ЗО на колонны 2 и 4 или 3 и 5 до упора с траверсой 11,, а повторный нагрев этих колонн приводит к дальнейшему перемещению траверсы. Установка имеет широкие функциональные возможности, позволяющие проводить испытания образцов при больших степенях пластической деформации за счет введения упоров одностороннего действия и поочередного нагрева каждой пары колонн Формула изобретен.ия 1. Установка для испытаний образцов на механическую прочность, содержащая основание, установленное на нем четное количество колонн с нагревателями, подвижную траверсу, установленную на колоннах, пассивный захват., связанный с основанием, и активный захват, связанны с -траверсой, отличающаяся тем, «гго, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения испытаний образцов при больших степенях пластической .деформации, нагреватели колонн вьшолнены в виде электрических спиралей, нагрева тели, симметрично расположенные относительно оси захватов, попарно электрически соединены между собой, а установка снабжена закрепленными на траверсе односторонними упорами колонн. 2. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что каждый из упоров выполнен в виде стакана и подпружиненных губок, установленных в стакане и взаимодействующих с колоннами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 620868, кл. G 01 N 3/О8, 1976. , г. N.G.XM. coolt ,З.Р.М.. Hojem, А SOton compression and tension tnactiine . SouVii Aft-icc«n Mechctnicof Bncrineer. November 1966, pp. 89-92 (прототип)

А -А

k -7

8

Фи.З