SU796718A1 - Установка дл высокоскоростныхиСпыТАНий МАТЕРиАлОВ HA РАСТ жЕНиЕ - Google Patents

Description

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ

Изобретение относится к определению прочностных свойств материалов, а именно к установкам для высокоскоростных испытаний конструкционных материалов на растяжение.

Известна установка для высокоскоростных испытаний материалов на растяжение, содержащая ударник, разгоняемый по стволу сжатым газом и воспринимающий удар реверсор, в котором закреплен образец [1] .

Использование для нагружения образца сложного и громоздкого реверсора, забирающего для своего разгона значительную часть кинематической энергии ударника и тем самым уменьшающего скорость растяжения образца, вследствие большого времени разгона его' до заданной скорости, в течение которого образец деформируется с возрастающей скоростью снижает точность результатов испытаний.

Наиболее близкой к изобретению потехнической сущности является установ2 ка для высокоскоростных испытаний материалов на растяжение, содержащая ствол, размещенный в нем кольцевой ударник, средства разгона ударника, установленный на оси ствола стержень, один конец которого закреплен в стволе, а другой служит для крепления головки образца, и наковальню, закрепленную на свободной головке образца [2 j .

Скорость растяжения образца в этом случае определяется скоростью движения наковальни, навинчиваемой на подвижную (свободную) головку образца. При ударе по наковальне ударником ее центральная часть вместе с головкой образца вследствие инерции ускоряется до скорости движения ударника за конёчное время, и, следовательно, в течение этого времени образец деформируется с возрастающей скоростью. Экспериментально установлено, что при ударе кольцевым ударником с размерами наружного и внутреннего диаметров соответст-. венно 80 и 35 мм по наковальне циа метром 80 и толщиной 20 мм со скоростью 200 м/с, скорость растяжения стального образца с диаметром и длиной рабочей части соответственно 4 и 10 мм возрастает до скорости бойка в течение 15 - 20 мкс. К этому времени относительное удлинение образца составляет около 20%. В свдаи с тем, что при относительном удлинении образца, равном 0,2%, скорость растяжения на порядок ниже скорости ударника, определение предела текучести, соответствующего скорости растяжения образца 200 м/с, на известной установке невозможно. Таким образом, поскольку сохранение в процессе испытания постоянной скорости растяжения образца является основным условием получения точных и сопоставимых данных, изменение скорое ти растяжения в процессе упруго плас. тического деформирования образца, имеющее место на известной установке-, снижает точность результатов испытаний.

Цель изобретения - повышение точности испытаний путем сокращения времени разгона подвижной головки образца до скорости движения ударника. Поставленная цель достигается тем, что установка снабжена свободно установленной на конце стержня промежуточной наковальней с центральным отверстием, диаметр которого соответствует диаметру отверстия первой наковальни « На чертеже изображена схема установки.

Установка содержит ствол 1, кольцевой ударник 2, стержень 3, установленный по оси ствола, к концу стержня 3 резьбовым соединением крепится образец 4, на динамометрической части которого наклеены тензорезисторы 5 с наковальней 6. На конце стержня 3 свободно установлена промежуточная наковальня 7 с центральным отверстием 8„ диаметр которого соответствует диаметру отверстия 9 наковальни 6,. Кроме τοιό, в установке имеются не изображенные на чертеже средства разгона ударника 2.

Установка работает следующим образом.

Ударник 2 с помощью сжатого газа разгоняется по стволу 1 до заданной скорости У и наносит удар по периферийной части промежуточной наковальни 7. Последняя, в свою очередь, наносит удар по наковальне 6, движение которой вместе с головкой образца 4 вызывает его деформирование и разрушение. . За время прохождения пути до соударения с наковаль ней 6 центральная часть промежуточной наковальни 7, увлекаемая ее периферийной частью, разгоняется до скорости ударника 2. Поскольку диаметр центрального отверстия промежуточной наковальни 7 незначительно превышает диаметр головки образца 4, то промежуточная наковальня 7 наносит удар практически по всей поверхности наковальни 6, сообщая сразу всему объему материала этой наковальни, а следовательно, и головке связанного с ней образца 4, скорость ударника 2. В результате сво — дится к минимуму время разгона подвижной головки образца 4 до скорости движения ударника 2, что позволяе_т при проведении высокоскоростных испытаний обеспечить практически постоянную скорость растяжения образца в течение всего процесса его деформирования и, следовательно, экспериментально определить характеристики прочности (предел текучески, предел прочности, истинное сопротивление разрыву) и пластичности (относительное удлинение и относительное сужение) испытуемых материалов, соответствующие одной и той же скорости растяжения образца, что обеспечивает высокую точность этих результатов.

образом, использование предустановки позволяет путем сокТаким лагаемой ращения времени разгона подвижной головки образца до скорости движения ударника обеспечить в течение эксперемента постоянную скорость растяжения образца и получить при высокоскоростном нагружении точные результаты механических испытаний материалов.

Claims (2)

1.Носкин А. 6. Испытание металлов на высокоскоростном универсальном копре. - Заводска  лаборатори , K952,f №8, с. 989-994.

2.Авторское свидетельство СССР М 214856, кл, GOI М 3/30, 1966.

) %