SU1145270A1 - Устройство дл испытани материалов на в зкость разрушени - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ВЯЗКОСТЬ РАЗРУШЕ НИЯ, содержащее две автономные гидравлические системы нагружени  с двум  параллельно расположенными гидроцилиндрами и св занные с последними пальцы дл  приложени  нагрузки к плоскому образцу материала с боковым надрезом, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет увеличени  создаваемых видов напр женного состо ни  и уменьшени  металлоемкости, гидроцилиндры выполнены двойного действи  и установлены так, что рабочие части их штоков направлены навстречу друг к Другу, крышка корпуса каждого гидроцилиндра со стороны рабочей части штока выполнена в виде плоской рамы, в которой разме1цена рабоча  часть штока, и шарнирно соединена с концом одного пальца, а другой конец этого пальца шарнирно соединен с рабочей частью штока другого гидроцилиндра. 3-8f; W /2 /# / /// N

Description

2. Устройство по П.1, отличающеес  тем, что,с целью проведени  испытаний в жестком режиме нагружени , в казвдом из гидроцшшндров установлены регулируемые ограничители хода его штока. 70 3. Устройство пс пп. 1 и 2, о тличающеес  тем, что, с целью упрощени  регистрации величины раскрыти  трещины в образце, оно снабжено датчиками перемещени  штоков гидрощшиндров.

Изобретение относитс  к исследо ванию npotyiocTHbix свойств материалов , а именно к устройствам дл  испытани  материалов на в зкость разрушени . Известно устройство дл  испытани  материалов на в зкость разрушени , содержащее гидравлическую систему нагружени  и пальцы дл  приложени  нагрузки образцу с боковым надрезом J. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство дл  испытани  материало на в зкость разрушени , содержащее две автономные гидравлические системы наГружени  с двум  параллельно расположенными гидроцилиндрамй и св занные с последними пальцы дл  приложени  нагрузки к плоскому образцу малериала с боковым надрезом . В этом устройстве св зь гидро цилиндров одностороннего действи , устанавливаемых по обе стороны от образца, с пальцами осуществлена посредством траверс и т г .2j. Использование двух автономных систем нагружени  позвол ет коррек тировать фронт распространени  тре щины в образце. Однако общими недостатками известных устройств  вл ютс  ограниченные функциональн возможности в части создани  различных видов напр женного состо ни образца и значительна  металлоемкость , обусловленна  тем, что, испы тательные нагрузки воспринимаютс  . опорными конструкци ми. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устрой ства за счет увеличени  создаваемы видов напр женного состо ни  образ и уменьшение металлоемкости. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  испытани  материалов на в зкость разрушени , содержащем две авто юмные гидравлические системы с двум  параллельно располоз енными гвдроцилиндрами и св занны с последними пальцы дл , приложени  нагрузки к плоскому образцу материала с боковым надрезом, гидрогщлиндры выполнены двойного действи  и установлены так, что рабочие части их штоков направлены навстречу друг другу, крьшка корпуса каждого гидроцилиндра со стороны рабочей асти штока выполнена в виде плоской рамы, в которой размещена рабоча  часть штока, и шарнирно соединена с концом одного пальца, а другой этого пальца шарнирно соединен с рабочей частью штока другого гидро115шиндра. При использований гидроцилиндров двойного действи  и указанном выше расположении и соединении элементов.устройств4 к разным гран м образца могут П1|икладыватьс  как сжимающие, так li раст гивающие усили  одинаковой иЛи разной величины , посто нные, пульсирующие что позвол ет или знакопеременные  женного состо варьировать вид на: ни  образца. Кроме ого, гидроцилиндры образуют с образцом замкнутый силовой контур, что исключает необходимость в силовой раме,вследствие чего снижаетс  металлоемкость. Дл  проведени  испытани  в жестком режиме нагружени  в каждом из гидроцилиндров установлены регулируемые ограничители хода его штока.. Дл  упрощени  ре1|истрации величины раскрыти  трещЦны в образце устройство снабжено датчиками перемещени  штоков гидрс цилиндров. 3V На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, вид сбокуJ на фиг..2 то же, вид в плане; на фиг.З разрез А-А на фиг,2; на фиг.4 установка датчика перемещени  штока гидроцилиндра; на фиг.З - испытуемый образец:и схема приложени  усилий при различных видах нагружени  образца. . . . Устройство содержит две автономные гидравлические системы нагружени  (источники питани  и элементы управлени  этих схем не изображены ) с параллельно расположенными гидроцилиндрами 1 и 2 двойного действи , расположенными так, что рабочие части 3 их штоков направлены навстречу друг к другу, и пальцы 4 и 5 дл  приложени  нагрузки к размещенному между гидроцилиндрами 1 и 2 плоскому образцу б материала, имеющему боковой надрез 7. Один конец пальца 4 или 5 шарнирно соединен с крьшкой 8 корпуса 9 одного из гидроцилиндров 1 или 2, вьтолненной в виде плоской рамы, в которой размещена рабоча  часть 3 штока а другой конец этого пальца шарнирно соединен с рабочей частью штока другого гидроцилиндра (соответственно 2 или 1). Второй конец вто рого пальца 5 или 4 соедин етс  с крьшгкой корпуса другого гидроцилиндра 2 или 1, а первый конец второго пальца 5 или 4 - с рабочей частью штока гидроцилиндра 1 или 2. Дл  выборки зазоров в силовой цепи предусмотрены клиновые вставки 10. Каждый из гидроцилиндров 1 и 2 имеет также заднюю крышку IT, в которо размещены хвостовик 12 штока и регулируемые ограничители хода штока . в виде навинченных на хвостовик гаек 13 и 14, между которыми и внутренними торцами задней крышки устанавливаютс  зазоры 5 и Sj соот ветственно. Упом нутые ограничители хода штока служат дл  задани  абсо лютных деформаций образцов при испы тании в жестком режиме нагружени . Рабочие полости 15 и 16 каждого гидроцилиндра 1 и 2 дл  снижени  потерь на трение и зггечек уплотнены . мембранами 17 к 18. Дл  измерени  величины раскрыти  трещины 6 служи : датчик перемещени  штока, выполненный в виде тензобалочки 19, консол но прикрепленный к крьшгке 8 с по704 мощью шпильки 20 и гаек 21, и регулировочного винта 22, вводимого в беззазорный контакт с кольцом 23, закрепленным на рабочей части штока. Дл  визуального контрол  величины раскрыти  трещины имеетс  индикатор 24 часового типа, а дл  измерени  усили , действующего на образец 6, на рабочую часть штока наклеен тензорезистор 25. Устройство работает следующем образом. При выращивании в образце трещины усталости - симметричной формы при определении в зкости разрушени  и любой формы при определении трещиностойкости - масло под давлением подаетс  посто нно или периодически в оба гидроцилиндра одновременно в разноименные либо одноименные полости 15(16). В зависимости от поставленной задачи и от результатов контрол  за развитием трещины регулируетс  работа системы нагружени , 3 следовательно, и характер нагружени  образца путем приложени  слеующих нагрузок (фиг. 5). Равных пульсирующих нагрузок однот го знака одновременно к обоим гран м образца, например к грани а прикладываютс  силы Р,,0и одновременно к грани Ъ - также силы R, ;t О и Р 0. В этом случае имеем симметричное пульсирующее нагружение образца. Знакопеременных нагрузок одного знака к обоим гран м образца, например к грани ор прикладываютс  силы Р О и R,0, затем Р О и , одновременно к грани Ь прикладываютс  силы Р О и , затем Р; 0-при и Р, }Шеем несимметричное, а при /I PI Pj - симметричное нагружение образца. Пульсирующих нагрузок к одной рани образца и знакопеременных агрузок к другой грани образца,наример к грани а прикладываютс  илы , ак грани Ь илы , р О, Р t 0. Ртом случае имеем сложное нагружеие образца. Пульсирующих нагрузок к одной грани образца и знакопосто нных нагрузок к другой грани образца,наример к грани « прикладываютс  илы Р-, О и Р О, а к грани Ъ силы (Р. + PI зтом случае также имеем сложное нагружение образца . Пульсирующих нагрузок одного знака к одной грани образца и пульсирующих нагрузок противоположного знака к другой грани образца, напри мер к грани- d прикладываютс  силы Р О и 0, одновременно к грани Ъ - силы Р О и Р 0. Р этом случае имеем пульсирующее скручивание образца. Знакопеременных нагрузок разного знака одновременно к обоим гран м образца, например i грани с прикладываютс  силы , Р - и Й 0, а к грани Ъ- силы Р / О, Р О и Р-1 : 0. В этом случае имеем знакопеременное скручивающее нагружение образца при Р-, PI PS сложное нагружение при Р P-i р2 Статических нагрузок одного, знака либо равных знаков одновременно к обоим гран м образца, например к грани а прикладьшаютс  силы, равные , а к грани Ь - силы, равные 2. С1, либо к грани ы прикладываютс  силы, равные PI 0 а к грани Ь - силы ( Р-, Р )

wz.2 n I В этом случае имеем татическое нагружение обрагзца. | Технико-экономнчерка  эффективность изобретени  об}уславливаетс  тем, что устройство е имеет фундаментов и состоит из злов, которые легко монтируютс , а также транспортируютс , поэтому он мобильно и может быть использован э в любых производственных услови х. Компактность устройства при больш;их развиваемых усили х обеспечивает высокий коэффициент использовани  MeTajmoeMKOcти . Устройство  вл етс  универсальным , так как оно ( и стационарные испытательные ма|шины) может обеспечить и м гкое и жесткое нагружение. Кроме Tolro, устройство обеспечивает уникальную возможность проведени  управл ем,ого процесса вьфащивани  симметричных трещин усталости , что резко у| еньшает разброс показаний при определении в зкости разрушени  1исследуемого материала. Последнее гарантирует получение более точн|ых значений в зкости разрушени  ра меньшем соличестве образцов. /1-А Г7 5 И ГТ

7 «

a

L,JLJ

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ВЯЗКОСТЬ РАЗРУШЕ-

НИЯ, содержащее две автономные гидравлические системы нагружения с двумя параллельно расположенными гидроцилиндрами и связанные с последними пальцы для приложения нагрузки к плоскому образцу материала с боковым надрезом, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет увеличения создаваемых видов напряженного состояния и уменьшения металлоемкости, гидроцилиндры выполнены двойного действия и установлены так, что рабочие части их штоков направлены навстречу друг к к—. Другу, крышка корпуса каждого гидро- 5 цилиндра со стороны рабочей части штока выполнена в виде плоской рамы, в которой размещена рабочая часть штока, и шарнирно соединена с концом одного пальца, а другой конец этого пальца шарнирно соединен с рабочей частью штока другого гидроцилиндра.

4 5' 3'8 п 13П 19

Фиг.1

811.,,,1145270 >

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что,с целью проведения испытаний в жестком режиме нагружения, в каждом из гидроцилиндров установлены регулируемые ограничители хода его штока.

1 145270

3. Устройство nd пп. 1 и 2, о тличающееся тем, что, с це· лью упрощения регистрации величины раскрытия трещины в образце, оно снабжено датчиками перемещения штоков гидроцилиндров.