SU862047A1

SU862047A1 - Plant for investigating electroconducting materials mechanical properties

Info

Publication number: SU862047A1
Application number: SU782626573A
Authority: SU
Inventors: Василий Степанович Копань; Сергей Лукич Рево; Владимир Алексеевич Магдик; Станислав Алексеевич Бышевой
Original assignee: Киевский Ордена Ленина Государственный Университет Им. Т.Г.Шевченко
Priority date: 1978-06-05
Filing date: 1978-06-05
Publication date: 1981-09-07

Description

Изобретение относитс к исследова нию механических свойств электропровод щих материалов при цикли эских нагрузках и может быть использовано дл испытани материгшов на усталост и дл нераэрушающего контрол загото вок. Известна установка дл исследовани механических свойств электропровод щих материалов, содержаща магнит , между полюсами которого распола гаетс образец исследуемого материала , и электрическую цепь переменного тока г в которую включаетс образец 1 . Недостатком этой установки вл етс отсутствие средств контрол зарождени трещины в образце. Наиболее близкой к предлагаемому . изобретению по техническому cyttiecTBy вл етс установка дл исследовани механических свойств электропровод щих материалов, содержаща ргму, магнит , верхний и нижний электропровод щие захваты дл установки образца между полюсами магнита перпеидику;л рно магнитным силовым лини м, источ ник тока, к,которому последовательно подключены захваты с образцом,приборы дл измерени параметров колёбаНИИ , позвол ющие определить внутреннее трение в образце 12}. В некоторых случа х, например при испытани х образцов на усталость при измен ющейс температуре, измерение внутреннего трени не обеспечивает достаточно точного определени зарождени трещины. Целью изобретени вл етс повкшеиие точности определени момента зарождени усталостной трещины и расширение функциональных возможностней установки . за счет использовани ее дл осуществлени входного неразрушаюцего контрол заготовок методомсравнени с эталоном. Цель достигаетс тем, что установка снабжена зажимами дл захватов и электрической цепью сигнализации, захваты выполнены с возможностью установки в них .второго образца или эталона из электропровод щего материгьпа между полюссши магнита параллельно первому образцу, один из захватов Ш:1Полиен составным из двух электрически изолированных друг от друга частей, зажим дл этого захвата электрически изолирован от него, а зажим дл другого захвата включен в электрическую цепь сигнализации иThe invention relates to the study of the mechanical properties of electrically conductive materials during a cycle of loads, and can be used to test fatigue materials and for non-destructive testing of stocks. A known apparatus for investigating the mechanical properties of electrically conductive materials, comprising a magnet, between the poles of which a sample of the material under study is located, and an alternating current circuit g in which sample 1 is connected. The disadvantage of this setup is the lack of means to control crack initiation in the specimen. Closest to the proposed. The invention according to technical cyttiecTBy is a device for studying the mechanical properties of electrically conductive materials, comprising armature, magnet, upper and lower electrically conductive grips for placing the sample between the magnetic poles of the magnet, a magnetic power line, a current source to which is connected specimen grips, instruments for measuring the parameters of a Borehole, allowing to determine the internal friction in the sample 12}. In some cases, for example, when testing fatigue samples at varying temperatures, measuring internal friction does not provide a sufficiently accurate determination of crack initiation. The aim of the invention is to improve the accuracy of determining the moment of initiation of a fatigue crack and expand the functionality of the installation. by using it to carry out input nondestructive testing of blanks by the method of comparison with a standard. The goal is achieved by the fact that the installation is equipped with clips for the grips and an electrical signaling circuit, the grippers are made with the possibility of installing a second sample or pattern of electrically conductive material between the pole of the magnet parallel to the first sample, one of the grips Ø: 1 from the other parts, the clamp for this gripper is electrically isolated from it, and the clamp for the other gripper is connected to the signaling circuit and

образует со своим захватом электрическую контактную пару, захваты подвешены к раме с помощью пружинных раст жек, которые включены в цепь источника тока последовательно с захватами .forms with its gripper an electrical contact pair, the grippers are suspended from the frame by means of spring extensions, which are connected to the current source circuit in series with the grips.

На чертеже изображена схема опи .гываемой установки.The drawing shows a diagram of the installation.

Установка, содержит раму 1, к которой с помощью пружинных раст жек 2-5 подвешены нижний электропровод щий захват б и верхний электропровод д щий захват, состо щий из двух частей . 7 и 8, электрически изолированны друг от друга прокладкой 9. В нижнем захвате 6 и част х 7 и 8 верхнего завата имеютс гнезда (на чертеже не показаны) дл параллельного закреплени в них образца 10 исследуемого материала (или контролируемой заготоки ) и второго образца или эталона 11The installation comprises a frame 1, to which, by means of spring tension 2-5, a lower electrically conducting grip b and an upper electrically conducting grip consisting of two parts are suspended. 7 and 8 are electrically insulated from each other by a gasket 9. In the lower grip 6 and parts 7 and 8 of the upper breaker, there are slots (not shown) for parallelly securing in them sample 10 of the material under test (or controlled load) and the second sample or reference 11

Нижний захват 6 расположен между зажитыми губками 12 и 13 зажима, образу d ним электрическую контактную пару, котора включена в эл,ектрическук ) цепь 14 сигнгшизации, имеющую сигнальное устройство 15. Части 7 и 8 верхнего захвата расположены между згикимными губками 16 и 17 другого зажима, которые электрически изолированы от частей 7,и 8.The lower grip 6 is located between the clamped jaws 12 and 13 of the clip, forming an electrical contact pair with it, which is included in the electrical signaling circuit 14, which has a signaling device 15. The parts 7 and 8 of the upper grip are located between the jaws 16 and 17 of the other clip which are electrically isolated from parts 7, and 8.

Установка содержит также источник 18 тока, в цепь которого последовательно включены раст жки 2-5 нижний захват 6, части 7 и 8 верхнего захвата , образец 10, и эталон 11, магнит 19, между полюсами которого перпендикул рно его силовым лини м устанавливаютс образец 10 и образец или эталон 11, и приборы дл изменени амплитуды и частоты колебаний (на чертеже не изображены). В частности , дл измерени ашшитуды колебаний («эжет быть использован электроконтактный микрометр с подключенным к нему сигнализатором.The installation also contains a current source 18, in a chain of which extensions 2-5 of lower grip 6, parts 7 and 8 of upper grip, sample 10, and standard 11, magnet 19, between sample poles of which 10 are set perpendicular to its power lines, are successively included. and a sample or reference 11, and instruments for varying the amplitude and frequency of oscillation (not shown). In particular, to measure the amplitude of oscillations (an electrocontact micrometer can be used with a signaling device connected to it.

Установка работает в трех режимах 1. Испытание на усталость. Два одинаковых образца 10 и 11 с равными массакш закреплеМ в захватах, губки 12, 1з и 16, 17 зажимов раз/}винуты так, чтобы захваты могли колебатьс между НИКИ в горизонтальном направлен1ии . Пёремен{шй ток от источника 18 проходит через раст жку 4, часть 7 верхнего зсисвата, образец 10, нижний захват 6, обраггец 11, часть 8 верхнего захвата, раст жку 5. Магнитное поле тока взаимодействует с поле магнита 19. Образцы 10 и 11 начинают колебатьс в противофазе. Если они одинако вы, то рассто ние между губками 12 и 13 и эгисватта 6 не измен етс . Резонанса добиваютс , измен частоту тока и измер амплитуду колебаний образцов. Нагружакжцее усилие регулируют путем изменени амплитуды тока. Как только в одном из образцов начнет зарождатьс трещина , изменитс его коэффициент упругости и нижний и верхний захваты начнут колебатьс . Зазор между захватом 6 и губками 12 и 13 подобран так, чтобы при колебани х захвата 6 устанавливсшс электрический контак между губками 12 и 13 и захватом 6, Тогда срабатывает электрическое сигнальное устройство 15 и- отключаетс источник 18 тока. После этого захваты фиксируют с помощью зажимных губок 12 и 13, 16 н 17, и измер ют внутреннее трение и собственную частоту колебаний образцов, возбужда их колебани током меньшей амплитуды , чем при испытании на усталость.The installation works in three modes: 1. Fatigue test. Two identical specimens 10 and 11 with equal mass are fixed in the grippers, sponges 12, 1h and 16, 17 clamps once /} are screwed so that the clamps can oscillate between the NICKY in the horizontal direction. Pyremen {current from source 18 passes through extension 4, part 7 of upper scissoring, sample 10, lower gripper 6, overhead 11, part 8 of upper gripping, stretching 5. The magnetic field of the current interacts with the field of the magnet 19. Samples 10 and 11 begin to oscillate in antiphase. If they are the same, then the distance between the jaws 12 and 13 and egisvatta 6 does not change. Resonance is obtained by varying the frequency of the current and measuring the amplitude of the oscillations of the samples. The load and force is adjusted by varying the amplitude of the current. As soon as a crack begins to form in one of the samples, its coefficient of elasticity will change and the lower and upper grippers will begin to oscillate. The gap between the gripper 6 and the jaws 12 and 13 is adjusted so that when the gripper 6 vibrates, an electrical contact is established between the jaws 12 and 13 and the gripper 6. Then the electrical signaling device 15 is activated and the current source 18 is turned off. After that, the grippers are fixed with the help of clamping jaws 12 and 13, 16 and 17, and the internal friction and the natural frequency of oscillation of the samples are measured, exciting their oscillations with a current of lower amplitude than during the fatigue test.

2.Входной неразрушающий контроль заготовок. Заготовка, по всем пЪказател м признанна наилучшей, выбрана2. Entrance nondestructive control of preparations. Procurement, for all candidates recognized as the best, selected

в качестве этёшона и установлена в захваты. Испытуемые заготовки такого же размера, как и этгшон,по очереди устанавливают в захваты на место образца 10. Если заготовка отличаетс по коэффициенту упругости за счет пор или трещин от эталона, то при возбуждении колебаний током одной и той же амплитуды с частотой, равной собственной частоте колебаний эталона , начинают колебатьс и згисваты. Если амплитуда колебаний захвату 6 превьвиает эксперимёнтгшьно устанрвленный предел (на установке он задх1етс величиной зазора между губками 12 и 13 зажима и захватом 6), то срабатывает сигнальное устройство 15 и заготовку отбраковывают.as an etoshona and set to grabs. Test blanks of the same size as etgshon are placed in grips in place of sample 10 in turn. If the blank differs in elastic coefficient due to pores or cracks from the reference, then when the oscillations are excited by a current of the same amplitude with a frequency equal to the natural frequency oscillations of the standard begin to oscillate. If the amplitude of oscillation to the gripper 6 exceeds the experimentally established limit (at the installation it is backed up by the size of the gap between the jaws 12 and 13 of the clamp and the gripper 6), then the signaling device 15 is activated and the workpiece is rejected.

3.Измерение внутреннего трени . Зажимными губками 12 и 13, 16 и 17 неподвижно фиксируют захват 6 и части 7 и 8 верхнего захвата. Измер ют резонансные частоты f и fQ образца3. Measurement of internal friction. Clamping jaws 12 and 13, 16 and 17 fixedly capture the grip 6 and parts 7 and 8 of the upper grip. The resonant frequencies f and fQ of the sample are measured.

10 и этсшона 11, а также ширииудГ., и Af, их резонансных пиков. Наход т10 and etsshona 11, as well as shiriyuduG., And Af, their resonant peaks. Finding t

отношение dl t . Если i 1. то ratio dl t. If i 1. then

в образце 10 содержитс большее количество рассеивающих центров. Если о1 больше экспериментально установленной нормы то образец отбраковывают. Преимущества измерени внутреннего трени на устанорке с эталоном следующие: затухание колебаний в воздухе и захватах дл образца и эталона одинаковые, поэтому число вС больше единицы только за счет внутренних рассеивающих центров, на величину «1 не вли ют колебани температуры; за счет этих двух iaxTopOB повшиена чувствительность без применени вакуума и стабилизации температуЕ«|. Поэтому хстановка пригодна дл входйого неразрушакщего контрол в заводских услови х.sample 10 contains a larger number of scattering centers. If o1 is greater than the experimentally established norm, then the sample is rejected. The advantages of measuring internal friction on a setup with a reference are as follows: the damping of oscillations in air and grips for the sample and the reference are the same, therefore the number of CCs is greater than one only due to internal scattering centers, temperature fluctuations do not affect the value "1"; due to these two iaxTopOBs, sensitivity is increased without the use of vacuum and temperature stabilization "|. Therefore, the fit is suitable for incoming non-destructive testing at the factory.

Claims

1. USSR author's certificate 44376, cl. G 01 M 3/38, 1934.

2i Pines B.Ya., Andronov V.M., Rabukhin V.B. Internal measurement

5 friction of whiskers with high-frequency transverse oscillations. Pribo1 1 and the experiment technique, 1969, I 1, p, 172-175 (prototype).