SU1155901A1 - Установка дл механических испытаний материалов - Google Patents

Abstract

УСТАНОВКА ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИИ МАТЕРИАЛОВ под действием посто нной нагрузки, содержаща  основание с установленными на нем колоннами, подвижную и неподвижную траверсы , установленные на колоннах,захваты дл  образца, один из которых соединен с подвижной траверсой, и св занный с подвижной траверсой формирователь нагрузки, включающий втулку, установленную с возможностью осевого перемещени , и винт, установленный соосно с втулкой, отличающа с  тем, что, с целью обеспечени  возможности испытаний пластичных материалов, втулка верхним торцом контактирует с дру гим захватом дл  образца, винт закреплен на неподвижной траверсе, формирователь снабжен нанизанными на винт и закрепленными гайками кольцами, в каждом из которых в образующей выпол-нены по два соосных отверсти  под винт, причем наружный диаметр колец превыщает внутренний диаметр втулки.

Description

Изобретение относитс  к технике прочностных испытаний материалов, в частности к установкам дл  изучени  прочностных и деформационных свойств пластичных материалов под действием посто нной нагрузки.

Известна установка дл  испытани  образцов материалов при трехосном неравнокомпонентном сжатии, содержаща  элементы трени , взаимодействующие с боковыми гран ми образца и обеспечивающие посто нство боковой нагрузки в процессе испытаний 1.

Недостаток этой установки заключаетс  в отсутствии средств, обеспечивающих посто нство нагружени  по оси действи  активной нагрузки.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой  вл етс  установка дл  механических испытаний материалов под действием посто нной нагрузки, содержаща  основание с установленными на нем колоннами, подвижную и неподвижную траверсы, установленные на колоннах, захваты дл  образца, один из которых соединен с подвижной траверсой , и св занный с подвижной траверсой формирователь нагрузки, включающий втулку, установленную с возможностью осевого перемещени , и винт, установленный соосно втулке. Формирователь нагрузки включает также винтовой и тормозной плунжеры . Дл  создани  нагрузки воздействуют на винтовой плунжер давлением рабочей среды от гидросистемы, затем затормаживают плунжер и отключают гидросистему 2.

Недостаток этой установки заключаетс  в невозможности испытаний под действием посто нной нагрузки пластичных материалов , поскольку при значительных деформаци х образца происходит падение нагрузки в системе формировател .

Цель изобретени  - обеспечение возмож ности испытаний пластичных материалов.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в установке дл  механических испытаний ма териалов под действием посто нной нагрузки содержащей основание с установленными на нем колоннами, подвижную и неподвижную траверсы, установленные на колоннах, захваты дл  образца, один из которых соединен с подвижной траверсой, и св занный с подвижной траверсой формирователь нагрузки , включающий втулку, установ.тенную с возможностью осевого перемещени , и винт, установленный соосно с втулкой, втулка верхним торцом контактирует с другим захватом дл  образца, винт закреплен на неподвижной траверсе, формирователь снабжен нанизанными на винт и закрепленными гайками кольцами, в каждом из которых в образующей выполнены по два соосных отверсти  под винт, причем наружный диаметр колец превышает внутренний диаметр втулки.

На чертеже представлена схема установки дл  механических испытаний материалов .

Установка содержит основание 1 с установленными на нем колоннами 2, подвижную и неподвижную траверсы 3 и 4, установленные на колоннах 2, захваты 5 и 6 дл  образца 7, привод 8 перемещени  траверсы 3 и св занный с подвижной траверсой 3 формирователь 9 нагрузки, выполненный

в виде втулки 10, установленной с возможностью осевого перемещени  на направл ющих 11 и контактирующей верхним торцом с захватом 6, винта 12 закрепленного на неподвижной траверсе 4 соосно втулке

5 10, и нанизанных на винт 12 и закрепленных гайками 13 колец 14, в каждом из которых выполнены по два соосных отверсти  15 в образующей под винт 12. Во втулке 10 выполнены монтажные окна 16, а в установке смонтированы монтажные т ги 17. Наружный диаметр колец 14 превыщает внутренний диаметр втулки 10.

Установка работает следующим образом. Включают привод 8 и перемещают траверсу 3 вместе с захватом 5, образцом 7 и захватом 6, а также втулкой 10 вдоль колонн 2. Указанное перемещение приводит к тому, что срез втулки 10 доходит до первого кольца 14 и, поскольку диаметр кольца 14 превыщает диаметр втулки 10, кольцо 14

0 деформируетс  и входит в полость втулки 10. При этом создаетс  сжимающее усилие на образце 7, величина которого определ етс  силой трени  кольца 14 о стенки втулки 10. Сила трени , в свою очередь, зависит от характеристики жесткости кольца 14 при

5 сжатии его в направлении, перпендикул рном поверхности втулки 10 в точках контакта , от величины разности между наружным диаметром кольца 14 и внутренним диаметром втулки 10, что определ ет степень сжаQ ти  кольца, и от коэффициента трени  скольжени  материалов, из которых изготовлены втулка 10 и кольцо 14.

При полном входе кольца 14 в полость втулки 10 сила трени  становитс  неизменной и определ ет величину нагрузки на образце 7 на первой ступени его деформировани . Под действием этой нагрузки образец 7 находитс  столько времени, сколько требуетс  втулке 10 дл  перемещени  ее до .момента контакта со следующим (другим) кольцом 14.

действием нагрузки в образце 7

развиваютс  необратимые деформации ползучести , привод щие к уменьшению его длины в направлении сжати . Однако, поскольку скорость ползучести мала по сравнению

5 со скоростью перемещени  травесры 3, то сила трени , а следовательно, и нагрузка на образце 7, не измен ютс  по величине с развитием деформаций образца. При взаимодействии втулки 10 со следующим кольцом 14 происходит его сжатие и повышение силы трени  и соответственно нагрузки на образец 7 до следующего заданного уровн . Таким образом, в процессе испытани  производитс  заданное по числу колец число ступеней нагружени  образца 7 с заданной выдержкой времени между ступен ми, вплоть до разрушени  образца 7 при контакте втулки 10 с траверсой 4.

Дл  подготовки к следующему испытанию через окно 16 вращением гаек 13 производ т деформирование колец 14 вдоль оси винта 12 так, чтобы прижатие колец 14 к втулке 10 было равно нулю, Приводом 8

поднимают траверсу 3 и втулку 10 в исходное положение. Вращением гаек 13 привод т в исходное положение кольца 14, причем гайки 13 позвол ют измен ть силовые параметры нагружени  за счет изменени  места расположени  и формы (величины эллипсности) колец 14.

Предлагаемое изобретение обеспечивает высокую достоверность испытаний образцов пластичных материалов за счет поддержани  нагрузки на заданном уровне в течение заданного времени нахождени  образца при этой нагрузке и независимо от деформационных способностей испытуемого материала .

Claims (1)

1. УСТАНОВКА ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ под действием постоянной нагрузки, содержащая основание с установленными на нем колоннами, подвижную и неподвижную тра- версы, установленные на колоннах,захваты для образца, один из которых соединен с подвижной траверсой, и связанный с подвижной траверсой формирователь нагрузки, включающий втулку, установленную с возможностью осевого перемещения, и винт, установленный соосно с втулкой, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности испытаний пластичных материалов, втулка верхним торцом контактирует с дру гим захватом для образца, винт закреплен на неподвижной траверсе, формирователь снабжен нанизанными на винт и закрепленными гайками кольцами, в каждом из которых в образующей выполнены по два соосных отверстия под винт, причем наружный диаметр колец превышает внутренний диа- § метр втулки.

   SU ...,1155901