SU1385009A1 - Устройство дл механических испытаний - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испытани м материалов, в частности к устройствам , позвол ющим осуществл ть м гкое нагружение микрообразцов на раст жение и изгиб. Цель изобретени  - повьппение достоверности за счет гарантированной воспроизводимости закона нагружени . Устройство содержит сосуд 1 с жидкостью 2, размещенный в нем поплавок 3, который через наконечник 4 св зан с образцом 5, установленным на неподвижные опоры 6. Нагружение образца 5 производитс  изменением уровн  жидкости в сосуде при работе приспособлений дл  нагружени  7 за счет перемещени  поршн  9 гидроцилиндра 8 приводом посто нной скорости 10. При деформации образца поплавок смещаетс , а привод 18 перемещени  сосуда по сигналу датчика 16 относительного положени  поплавка и сосуда восстанавливает их исходное относительное положение. Величина нагрузки на образец измер етс  датчиком нагрузки 15, св занным с поршнем 9, а величина деформации образца - датчиком 19, свг.занным с сосудом. Линейность изменени  нагрузки на образец и воспроизводимость закона нагружени  обеспечиваетс  за счет исключени  вли ни  величины и характера деформации образца. 1 ил. (С (Л

Description

со

СХ)

ел

со

113

Изобретение относитс  к испытани м образцов материалов, в частности к устройствам, позвол ющим осуществл ть м гкое наг ружение и измерение нагрузки при механических испытани х нитевидных кристаллов на изгиб, а.микронитей пластичных материалов на раст жение .

Цель изобретени  - повышение достоверности испытаний за счет исключени  вли ни  на нагружение величины и характера деформации образца.

На чертеже.приведена схема нагружающего устройства. ,

Устройство содержит сосуд 1 с жидкостью 2 с погруженным в него поплавком 3, который через нажимной наконечник 4 св зан с образцом 5, установленным на неподвижных опорах 6. Механизм 7 нагружени  выполнен в виде г.идроцилиндра 8 с поршнем 9, св занным кинематически с приводом 10 посто нной скорости, подключенным к выходу регул тора 11, к одному входу которого подсоединен задатчик 12 скорости , а к другому - датчик 13 скорости , привода 10, Гидроцилиндр 8 соединен .трубопроводом 14 с сосудом, а поршень 9 св зан с датчиком 15 нагрузки , выполненным в виде датчика перемещени . Нажимной наконечник и сосуд св заны с датчиком 6 относительного положени  поплавка и сосуда Датчик 16 через усилитель 17 св зан с приводом 18 перемещени  сосуда, на котором установлен датчик 19 деформации образца. Датчики 15 и 19 включен на вход регистрирующего устройства 20, На поплавке имеетс  ограничитель 21 хода. Сосуд, механизм 7 нагружени  и привод 10 закреплены на общей платформе (не показана),

Устройство работает следующим образом .

Сосуд устанавливают вертикально, В ручном режиме с помощью привода 10 при отключенном приводе 18 перемещени  измен ют уровень жидкости в сосуде так, чтобы выходной сигнал с усилител  17 был равен нулю., тем самым обеспечивают заданное относительное положение поплавка и. сосуда. Затем при отключенном приводе 10 в ручном режиме с помощью привода 18 устанавливают положение нажимного наконечника заведомо вьше опор. Помещают на опоры образец и в ручном режиме приводом 18 опускают сосуд до соприкос

0

5

0

5

0

5

0

5

новени  наконечника с образцом. Момент соприкосновени  определ ют по сигналу (отличному от нул ) на выходе усилител  17, Подключают привод 18 к выходу усилител  17, включают регистрирующее устройство 20 и записывают исходные сигналы датчиков,15 и 19, После этого производ т испытание образца , . включив привод 10 в рабочий режим при у.становленной посредством задатчика 12 требуемой скорости привода 10, Скорость привода поддерживаетс  посто нной регул тором 11 с помощью датчика обратной св зи - датчика 13 скорости. При этом перемещение поршн  9 с помощью датчика 15 записываетс  на регистрирующем устройстве 20, одновременно с этим происходит равномерное уменьшение количества жидкости в сосуде и тем самым нагружение образца. Деформаци  образца вызывает изменение относительного положени  поплавка и сосуда, датчик 16 через усилитель 17 д-ает-сигнал приводу 18 на перемещение сосуда, чтобы восстановить исходное относительное положение поплавка и сосуда. Перемещение сосуда, равное по величине деформации образца, посредством датчика 19 записываетс  на регистрирующем устройстве-20, При разрушении образца падающий поплавок зависает на ограничителе 21 хода.

При работе установки нагрузка на образец и ее изменение определ етс  положением уровн  жидкости относительно поплавка и характером изменени  этого уровн . Положение уровн  жидкости по отношению к поплавку определ етс  трем  величинами: количеством жидкости в сосуде, определ емым положением поршн  9 гидроцилиндра 8 (при уменьшении количества жидкости в сосуде уровень по отношению к поплавку понижаетс ), деформацией образца (при деформации поплавок смещаетс  вниз и уровень по отношению к нему повышаетс ) и перемещением сосуда приводом 18 (при перемещении сосуда вниз уровень по отношению к поплавку понихсаетсн) , Перемещение сосуда противоположно по действию деформации образца на уровень жидкости относительно поплавка. Поэтому при перемещении сосуда на величину, равную деформации образца, т.е. при сохранении исходного относительного

положени  сосуда, и поплавка, исключено вли ние деформации образца на уровень жидкости. Нагрузка на образец опре ;ел етс  положением поршн  9 гид- роцилиндра 8, а при движении поршн  с посто нной скоростью происхо- - дит линейное изменение .нагрузки независимо от характера деформации образца и тем самьм обеспечиваетс  возпроизводимость закона нагружени  дл  разных образцов .

Испытание образцов высокомодуль- ньпс нитей показало улучшение воспроизводимости результатов испытаний на 10% по сравнению с нагружением без учета вли ни  деформации образца, а исключение передаточных звеньев в устройстве повысило точность задани  нагрузки на 1%, Наиболее целесообразно использование устройства в диапазона нагрузок от О до 2 Н.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  механических испытаний образцов материалов, содержащее сосуд с жидкостью, размещенный в нем

   поплавок с соосной т гой, предназначенной дл  подсоединени  к испытуемому образцу, приспособление дл  нагружени  образца с приводом посто нной

   0 скорости, датчик деформации образца и датчик нагрузки,- отличаю- щ е е с   тем, что, с целью повышени  достоверности, оно снабжено датчиком относительного положени  поп5 лавка и сосуда и св занным с ним приводом перемещени  сосуда, приспособление дл  нагружени  выполнено в виде сообщенного с сосудом гидроцилиндра, поршень которого кинематически св зан

   Q с приводом посто нной скорости, а

   датчики деформации образца и нагрузки выполнены в виде указателей линейных перемещений сосуда и поршн  гчдроци- линдра соответственно.