RU2626811C1 - Installation for testing of samples for thermomechanical loads - Google Patents

Installation for testing of samples for thermomechanical loads Download PDF

Info

Publication number
RU2626811C1
RU2626811C1 RU2016136932A RU2016136932A RU2626811C1 RU 2626811 C1 RU2626811 C1 RU 2626811C1 RU 2016136932 A RU2016136932 A RU 2016136932A RU 2016136932 A RU2016136932 A RU 2016136932A RU 2626811 C1 RU2626811 C1 RU 2626811C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
additional
shaft
pulley
grippers
sample
Prior art date
Application number
RU2016136932A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Васильевич Лодус
Original Assignee
Евгений Васильевич Лодус
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Евгений Васильевич Лодус filed Critical Евгений Васильевич Лодус
Priority to RU2016136932A priority Critical patent/RU2626811C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2626811C1 publication Critical patent/RU2626811C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
    • G01N3/18—Performing tests at high or low temperatures

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: test equipment.
SUBSTANCE: installation includes a base, mounted on it co-axial grippers for the sample, a mechanical loader associated with the grippers, a thermal loader including a shaft mounted parallel to the grippers, a shaft rotation drive, a pulley mounted on the shaft, an endless member, A heat-conducting ring for fixing on the surface of the sample, enclosed by an infinite element with the possibility of frictional interaction, and a device for a controlled tension force of an infinite element. The installation is provided with an additional shaft installed parallel to the first shaft on the opposite side of the axis of the grippers, by the drive of the rotation of the additional shaft, by an additional pulley mounted on the additional shaft opposite to the first pulley, an additional endless member covering the additional pulley without the possibility of sliding, and an additional device for the adjustable tension force of an additional infinite element. An additional infinite element is installed with the possibility of frictional interaction with the heat-conducting ring.
EFFECT: it is possible to test the samples when loading sample sections both under axial and thermal loading, and additionally with torsion and bending loading, which increases the amount of information in the study of material properties.
1 dwg

Description

Изобретение относится к испытательной технике, к установкам для испытания образцов материалов на прочность.The invention relates to testing equipment, to installations for testing samples of materials for strength.

Известна установка для испытания материалов на прочность (патент РФ №1610382, кл. G01N 3/32, 1990), содержащая основание, установленные на нем захваты для образца, нагружатель, связанный с захватами, и термический нагружатель.A known installation for testing materials for strength (RF patent No. 1610382, class G01N 3/32, 1990), containing the base, mounted on it grips for the sample, a loader associated with the grippers, and a thermal loader.

Недостаток установки состоит в том, что на ней неосуществимы испытания образцов при нагружении участков образца как при осевом и термическом нагружении, так и дополнительно при нагружении кручением и изгибом.The disadvantage of the installation is that it is not feasible to test samples under loading sections of the sample under axial and thermal loading, and additionally under loading by torsion and bending.

Известна установка для испытания материалов на прочность (патент РФ №1525543, кл. G01N 3/32, 1989). Установка содержит основание, установленные на нем захваты для образца, механический нагружатель, связанный с захватами, приспособление для нагрева, и термический нагружатель.A known installation for testing materials for strength (RF patent No. 1525543, CL G01N 3/32, 1989). The installation comprises a base, grips for the sample installed on it, a mechanical loader associated with the grippers, a heating device, and a thermal loader.

Недостаток установки также состоит в том, что на ней неосуществимы испытания образцов при нагружении участков образца как при осевом и термическом нагружении, так и дополнительно при нагружении кручением и изгибом.The disadvantage of the installation also lies in the fact that it is not feasible to test samples under loading sections of the sample under axial and thermal loading, and additionally under loading by torsion and bending.

Известна установка для испытания образцов на термомеханические нагрузки (решение о выдаче патента на изобретение по заявке №2012134400/28, кл. G01N 3/32, от 01.10.2013 г), принимаемая за прототип. Установка содержит основание, установленные на нем соосные захваты для образца, механический нагружатель, связанный с захватами, термический нагружатель, включающий вал, установленный параллельно захватам, привод вращения вала, шкив, установленный на валу, бесконечный элемент, охватывающий шкив без возможности скольжения, теплопроводное кольцо для закрепления на поверхности образца, охватываемое бесконечным элементом с возможностью фрикционного взаимодействия, и приспособление для регулируемого усилия натяжения бесконечного элемента. Установка позволяет проводить испытания образцов при нагружении участков образца при осевом и термическом нагружении.A known installation for testing samples for thermomechanical loads (the decision to grant a patent for an invention according to application No. 2012134400/28, class G01N 3/32, dated 01.10.2013), adopted as a prototype. The installation contains a base, coaxial grips for the sample mounted on it, a mechanical loader associated with the grippers, a thermal loader including a shaft mounted parallel to the grippers, a shaft rotation drive, a pulley mounted on the shaft, an endless element covering the pulley without sliding, a heat-conducting ring for fixing on the surface of the sample, covered by an endless element with the possibility of frictional interaction, and a device for an adjustable tension force of an endless element ta. The installation allows testing samples under loading sections of the sample under axial and thermal loading.

Недостаток установки также состоит в том, что на ней неосуществимы испытания образцов при нагружении участков образца как при осевом и термическом нагружении, так и дополнительно при нагружении кручением и изгибом. Это ограничивает объем информации при исследованиях свойств материалов.The disadvantage of the installation also lies in the fact that it is not feasible to test samples under loading sections of the sample under axial and thermal loading, and additionally under loading by torsion and bending. This limits the amount of information in studies of the properties of materials.

Техническим результатом изобретения является повышение объема информации путем испытаний образцов как при осевом и термическом нагружении, так и дополнительно при нагружении кручением и изгибом.The technical result of the invention is to increase the amount of information by testing samples both under axial and thermal loading, and additionally under loading by torsion and bending.

Технический результат достигается тем, что установка для испытания образцов на термомеханические нагрузки, содержащая основание, установленные на нем соосные захваты для образца, механический нагружатель, связанный с захватами, термический нагружатель, включающий вал, установленный параллельно захватам, привод вращения вала, шкив, установленный на валу, бесконечный элемент, охватывающий шкив без возможности скольжения, теплопроводное кольцо для закрепления на поверхности образца, охватываемое бесконечным элементом с возможностью фрикционного взаимодействия, и приспособление для регулируемого усилия натяжения бесконечного элемента, согласно изобретению, она снабжена дополнительным валом, установленным параллельно первому валу с противоположной стороны от оси захватов, приводом вращения дополнительного вала, дополнительным шкивом, установленным на дополнительном валу оппозитно первому шкиву, дополнительным бесконечным элементом, охватывающим дополнительный шкив без возможности скольжения, и дополнительным приспособлением для регулируемого усилия натяжения дополнительного бесконечного элемента, при этом дополнительный бесконечный элемент установлен с возможностью фрикционного взаимодействия с теплопроводным кольцом.The technical result is achieved by the fact that the installation for testing specimens for thermomechanical loads, containing a base, coaxial grips for the specimen mounted on it, a mechanical loader associated with grippers, a thermal loader comprising a shaft mounted parallel to the grippers, a shaft rotation drive, a pulley mounted on the shaft, an endless element, covering the pulley without sliding, a heat-conducting ring for fixing on the surface of the sample, covered by an endless element with the possibility of fr According to the invention, it is equipped with an additional shaft mounted parallel to the first shaft on the opposite side from the gripper axis, an additional shaft rotation drive, an additional pulley mounted on the additional shaft opposite to the first pulley, and an additional endless element covering an additional non-slip pulley and an additional device for adjustable tension an additional infinite element, while an additional infinite element is installed with the possibility of frictional interaction with a heat-conducting ring.

На рис. 1 представлена схема установки: вид сверху (а) и сбоку (б).In fig. 1 shows the installation diagram: top view (a) and side view (b).

Установка для испытания образцов на термомеханические нагрузки содержит основание 1, установленные на нем захваты 2, 3 для образца 4, механический нагружатель 5, связанный с захватами, термический нагружатель, включающий вал 6, установленный параллельно захватам, привод 7 вращения вала, шкив 8, установленный на валу, бесконечный элемент 9, охватывающий шкив 8 без возможности скольжения, теплопроводное кольцо 10 для закрепления на поверхности образца 4, охватываемое бесконечным элементом 9 с возможностью фрикционного взаимодействия, и приспособление 11 для регулируемого усилия натяжения бесконечного элемента.The installation for testing samples for thermomechanical loads contains a base 1, grips 2, 3 for sample 4 installed on it, a mechanical loader 5 connected with grippers, a thermal loader including a shaft 6 mounted parallel to the grippers, a shaft rotation drive 7, a pulley 8 installed on the shaft, an endless element 9, covering the pulley 8 without sliding, a heat-conducting ring 10 for fixing on the surface of the sample 4, covered by an endless element 9 with the possibility of frictional interaction, and adapt Line 11 for an adjustable tension force of an infinite element.

Установка снабжена дополнительным валом 12, установленным параллельно первому валу 6 с противоположной стороны от оси 0-0 захватов 2,3, приводом 13 вращения дополнительного вала 12, дополнительным шкивом 14, установленным на дополнительном валу оппозитно первому шкиву 8, дополнительным бесконечным элементом 15, охватывающим дополнительный шкив 14 без возможности скольжения, и дополнительным приспособлением 16 для регулируемого усилия натяжения дополнительного бесконечного элемента 14. Дополнительный бесконечный элемент 15 установлен с возможностью фрикционного взаимодействия с теплопроводным кольцом 10.The installation is equipped with an additional shaft 12 mounted parallel to the first shaft 6 on the opposite side from the axis 0-0 of the grippers 2,3, an additional drive 13 for rotating the additional shaft 12, an additional pulley 14 mounted on the additional shaft opposite to the first pulley 8, an additional endless element 15 covering an additional pulley 14 without the possibility of sliding, and an additional device 16 for adjustable tension forces of an additional endless element 14. An additional endless element 15 is installed with possibly the frictional interaction with the heat-conducting ring 10.

Приспособления для регулируемого усилия натяжения выполнены, например, в виде винтовых тяг 11, 16 с пружинами 17 и роликами 18. При необходимости в соответствии с задачами исследований применяют дополнительные теплопроводные кольца 19 с соответствующими дополнительными шкивами, бесконечными элементами и приспособлениями для регулируемого усилия их натяжения. Механический нагружатель 5 может быть выполнен в виде гидропресса, винтового пресса и т.п.Devices for adjustable tension forces are made, for example, in the form of screw rods 11, 16 with springs 17 and rollers 18. If necessary, in accordance with the research objectives, additional heat-conducting rings 19 with corresponding additional pulleys, endless elements and devices for adjustable tension forces are used. Mechanical loader 5 can be made in the form of a hydraulic press, screw press, etc.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Механическим нагружателем 5 через захваты 2, 3 создают на образце 4 заданную сжимающую или растягивающую осевую нагрузку. Включают приводы 7,13 и через валы 6, 12 вращают шкивы 8, 14. Шкивы приводят во вращение соответствующие гибкие элементы, которые за счет фрикционного взаимодействия с кольцом 14 повышают его температуру. Это создает термическую нагрузку на заданном участке образца 4. Величина термической нагрузки регулируется скоростью вращения валов приводами 7, 13 и усилиями натяжения бесконечных элементов 9, 15 приспособлениями 11, 16. При этом, если усилия натяжения одинаковые и валы вращаются в разных направлениях с одинаковыми скоростями, то образец нагружается осевой механической и термической нагрузками. Если усилия натяжения одинаковые, но валы вращаются в одном направлении, то образец испытывает дополнительно крутящую нагрузку за счет сложения фрикционных сил кручения от обоих валов. Если усилия натяжения бесконечных элементов разные, то образец нагружается дополнительно изгибающим усилием, направленным в сторону большей силы натяжения. При использовании дополнительных колец 19 с соответствующей оснасткой осуществляют независимое нагружение участков образца. Действуя таким образом, проводят испытания при регулируемом нагружении участков образца как механической и термической нагрузками, так и дополнительно крутящими и изгибающими усилиями.Mechanical loader 5 through the grippers 2, 3 create on the sample 4 a given compressive or tensile axial load. The drives 7,13 are turned on and pulleys 8, 14 are rotated through the shafts 6, 12. The pulleys rotate the corresponding flexible elements, which, due to frictional interaction with the ring 14, increase its temperature. This creates a thermal load on a given section of the sample 4. The thermal load is controlled by the speed of rotation of the shafts with drives 7, 13 and the tension forces of the endless elements 9, 15 with devices 11, 16. Moreover, if the tension forces are the same and the shafts rotate in different directions at the same speeds , then the sample is loaded with axial mechanical and thermal loads. If the tension forces are the same, but the shafts rotate in one direction, then the specimen additionally experiences a torque load due to the addition of frictional torsion forces from both shafts. If the tension forces of the infinite elements are different, then the specimen is additionally loaded with a bending force directed towards a larger tension force. When using additional rings 19 with appropriate equipment, independent loading of the sample sections is carried out. Acting in this way, tests are carried out under controlled loading of the sample sections with both mechanical and thermal loads, and additionally with twisting and bending forces.

Предлагаемая установка позволяет проводить испытания образцов при нагружении участков образца как при осевом и термическом нагружении, так и дополнительно при нагружении кручением и изгибом, что повышает объем информации при исследованиях свойств материалов.The proposed installation allows testing of samples under loading sections of the sample both under axial and thermal loading, and additionally under loading by torsion and bending, which increases the amount of information when studying the properties of materials.

Claims (1)

Установка для испытания образцов на термомеханические нагрузки, содержащая основание, установленные на нем соосные захваты для образца, механический нагружатель, связанный с захватами, термический нагружатель, включающий вал, установленный параллельно захватам, привод вращения вала, шкив, установленный на валу, бесконечный элемент, охватывающий шкив без возможности скольжения, теплопроводное кольцо для закрепления на поверхности образца, охватываемое бесконечным элементом с возможностью фрикционного взаимодействия, и приспособление для регулируемого усилия натяжения бесконечного элемента, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным валом, установленным параллельно первому валу с противоположной стороны от оси захватов, приводом вращения дополнительного вала, дополнительным шкивом, установленным на дополнительном валу оппозитно первому шкиву, дополнительным бесконечным элементом, охватывающим дополнительный шкив без возможности скольжения, и дополнительным приспособлением для регулируемого усилия натяжения дополнительного бесконечного элемента, при этом дополнительный бесконечный элемент установлен с возможностью фрикционного взаимодействия с теплопроводным кольцом.Installation for testing samples for thermomechanical loads, containing a base, coaxial grips for the sample mounted on it, a mechanical loader associated with grippers, a thermal loader including a shaft mounted parallel to the grippers, a shaft rotation drive, a pulley mounted on the shaft, an endless element covering a non-slip pulley, a heat-conducting ring for fixing on the surface of the sample, covered by an endless element with the possibility of frictional interaction, and devices e for an adjustable tension force of an endless element, characterized in that it is equipped with an additional shaft mounted parallel to the first shaft on the opposite side from the axis of the grippers, an additional shaft rotation drive, an additional pulley mounted on the additional shaft opposite to the first pulley, an additional endless element covering an additional a pulley without the possibility of sliding, and an additional device for an adjustable tension force of an additional endless element, with this additional endless element is installed with the possibility of frictional interaction with a heat-conducting ring.
RU2016136932A 2016-09-14 2016-09-14 Installation for testing of samples for thermomechanical loads RU2626811C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016136932A RU2626811C1 (en) 2016-09-14 2016-09-14 Installation for testing of samples for thermomechanical loads

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016136932A RU2626811C1 (en) 2016-09-14 2016-09-14 Installation for testing of samples for thermomechanical loads

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2626811C1 true RU2626811C1 (en) 2017-08-01

Family

ID=59632442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016136932A RU2626811C1 (en) 2016-09-14 2016-09-14 Installation for testing of samples for thermomechanical loads

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2626811C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU198041U1 (en) * 2020-02-21 2020-06-16 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" Installation for testing a tube sample for thermal fatigue

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5723838A (en) * 1980-07-21 1982-02-08 Toyo Seikan Kaisha Ltd Tension tester
SU905730A1 (en) * 1980-04-30 1982-02-15 Предприятие П/Я Р-6205 Method and device for testing hot deformation die material specimens for thermal mechanical fatigue
RU2367926C1 (en) * 2008-07-24 2009-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Thermal loader for bench of material sample testing
RU2510005C1 (en) * 2012-08-10 2014-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" Thermal loader for material sample testing bench

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU905730A1 (en) * 1980-04-30 1982-02-15 Предприятие П/Я Р-6205 Method and device for testing hot deformation die material specimens for thermal mechanical fatigue
JPS5723838A (en) * 1980-07-21 1982-02-08 Toyo Seikan Kaisha Ltd Tension tester
RU2367926C1 (en) * 2008-07-24 2009-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Thermal loader for bench of material sample testing
RU2510005C1 (en) * 2012-08-10 2014-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" Thermal loader for material sample testing bench

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU198041U1 (en) * 2020-02-21 2020-06-16 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" Installation for testing a tube sample for thermal fatigue

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6691569B1 (en) Dual windup drum extensional rheometer
US20010049972A1 (en) Dual windup extensional rheometer
RU2626811C1 (en) Installation for testing of samples for thermomechanical loads
KR20170116800A (en) Apparatus for testing torsion
RU2510005C1 (en) Thermal loader for material sample testing bench
RU2518848C2 (en) Device for testing materials for strength
RU102802U1 (en) DEVICE FOR RESEARCH OF DEFORMATION PROPERTIES OF MATERIALS
RU2542613C1 (en) Unit for study of material sample on abrasion with ice
RU2425353C1 (en) Installation for material fatigue test
RU2528120C1 (en) Unit for testing of material samples for bending
RU2678595C2 (en) Device for testing the material for cantilevered bending, torque, stretching, compression and complex resistance at a constant and at a variable load
RU2376577C1 (en) Plant for strength test of materials
RU2009112708A (en) METHOD FOR EXPERIMENTAL-THEORETICAL DETERMINATION OF FRICTION CHARACTERISTICS OF FRICTION COUPLES FOR TRANSFER OF ROTATIONAL MOTION AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2415397C1 (en) Material fatigue tester
RU2566433C1 (en) Devices for material specimens testing for cantilevered bending, twisting, stretching, contraction and complex resistance
KR100492018B1 (en) Strain Control Driving Equipment of Equi-Biaxial Tension Tester
RU2374621C1 (en) Samples impact test bench
RU2488804C1 (en) Specimen test setup at cyclic loading
RU2523076C1 (en) Thermal loading device for sample test stand
RU2327134C1 (en) Stand for samples fatigue tests
RU2643189C1 (en) Centrifugal installation for cyclic tests
RU2416087C1 (en) Installation for mechanical tests of samples of materials at cyclic loading
Kanchwala et al. Torsional testing on UTM
EP1129349B1 (en) Dual windup extensional rheometer
RU2694111C1 (en) Experimental apparatus for studying cooled textile materials