Установка для динамических испытаний материалов при сложном нагружении

 

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей за счет обеспечения последовательного нагружения образца первоначально растягивающей, а затем скручивающей нагрузками. Установка содержит захваты 4 и 5 для образца 6, соединенный с активным захватом 5 шток 7. Динамическое растяжение осуществляется устройством, включающим камеру 8 давления с размещенным в ней поршнем 9 и средства для сброса давления из полости 10 камеры 8. Ударное скручивание обеспечивается средствами, включающими маховик 16 с приводом 17 вращения и фрикционную пару для связи штока с маховиком. Между элементами фрикционной пары в исходном состоянии имеется зазор. Первоначально обеспечивается динамическое растяжение образца. Выбирается зазор при заданном удлинении образца, что приводит в зацепление элементы фрикционной пары. Маховик соединяется со штоком, что обеспечивает ударное скручивание образца. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (1! I

yII 4 G 01 N 3/30

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHRM

flPH fNHT СССР

1 (21) 4388906/25-28 (22) 21.01.88 (46) 30.08.89. Бюл. Я 32 (71) Киевское авиационное производственнбе объединение им. 50-летия Октября и Институт проблем прочности

АН УССР (72) П.П. Лепихин, К.П. Афендули, Я.И. Лосев, В.Н. Сторолсук, А.П. Рубан и P.À. Белобородов (53) 620. 178. 7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

III 1179141, кл. С 01 N 3/22, 1984.

Lindholm U.S. and Yeakley.L.M., А Dynamic Biaxial Testing Machine.

Experimental Mechanics, l 967 Р 1, р.р. 1-7.

2 (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ ПРИ СЛОЖНОМ НАГРУЖЕНИИ (57) Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов. Целью изобретения является расширение эксплуатационных воэмозностей за счет обеспечения последовательного нагрукения образца первоначально растягивающей, а затем скручивающей нагрузками. Установка содержит захваты 4 и 5 для образца 6, соединенный с активным захватом 5 шток

7. Динамическое растяжение осуществляется устройством, включающим камеру 8 давления с размещенным в ней поршнем 9 и средства для сброса дав3 1 504 555 ления из полости 10 камеры 8. Ударное скручивание обеспечивается сред— ствами, включающими маховик 16 с приводом 17- вращения и фрикционную пару для связи штока с маховиком. Между элементами фрикционной пары в исходном состоянии имеется зазор.Первоначально обеспечивается динамическое растяжение образца. Выбирается зазор при заданном удлинении образца, что приводит в зацепление элементы фрикционной пары. Маховик соединяется со штоком, что обеспечивает ударное скручивание образца. 2 э ° и. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к исследова-нию прочностных свойств материалов, 15 а именно к установкам для динамических испытаний материалов при сложном нагружении.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных воэможностей за счет обеспечения последовательного нагружения образца первоначально растягивающей, а затем скручивающей нагрузками .

На чертеже изображена предлагаемая установка, общий вид.

Установка содержит корпус 1, динамометр 2, закрепленный в корпусе 1 с помощью резьбовой головки 3, 30 захваты 4 и 5 для образца 6, соединенный с активным захватом 5 шток 7, устройство для динамического растяжения и средства для ударного скручивания. 35

Устройство для динамического растяжения включает камеру 8 давления с размещенным в ней поршнем 9, соединенным со штоком 7, и средства для сброса давления из полости 10 камеры 40

8, противоположной активному захвату

5,выполненные в виде клапана 11, который в исходном положении удерживается давлением в камере 12 сброса давления, закрытой разрушаемым эле- 45 ментом 13. Соединение поршня 9 со штоком 7 выполнено с возможностью вращения штока 7 относительно поршня

9. Камера 8 разделена поршнем 9 на полости 10 и 14. Сжатый газ подается по трубопроводам 15 °

Средства для ударного скручивания включают маховик 16 с приводом 17 вращения и фрикционную пару для связи штока 7 с маховиком 16, которая образована конусной частью 18 штока 7 и ответным конусным отверстием 19, выполненным в маховике 16. Между частью 18 штока 7 и отверстием 19 в исходном состоянии имеется зазор, величина которого выбрана из условия ввода в зацепление элементов фрикционной пары при заданном удлинении образца 6.

Установка работает следующим образом.

В полостях 10 и 14 создают одинаковое давление газа. В исходном состоянии полость 10 закрыта клапаном

11. Камеру 12 также заполняют газом, который удерживает клапан 11 в закрытом состоянии. Давление в полости 14 выбирают из условия получения необходимой скорости деформации, растяжения.

Маховик 16 раскручивают до необходимого числа оборотов, которое определяется в зависимости от заданной скорости деформации кручения. Скорость вращения маховика 16 остается практически постоянной во время кручения, так как кинетическая энергия маховика 16 не менее чем в 100 раз ° больше работы разрушения образца 6 при кручении. Начальное положение поршня 9 относительно маховика 16 в. осевом направлении устанавливают с помощью резьбовой головки 3 динамометра 2 и таким образом задают удлинение образца 6 при растяжении.

Далее повышают давление в камере

12 до момента разрушения элемента 13, после чего под действием давления в полости 10 открывается клапан 11, при этом резко падает давление в полости 10 и образец 6 подвергается нагружению растяжением с усилием,равным произведению величины давления в полости 14 камеры 8 на площадь поршня 9. Поршень 9 после прохождения заданного пути останавливается,так как коническая часть 18 штока 7 соединяется с коническим отверстием 19 маховика 16. При этом давление в полости 14 прижимает коническую формула изобретения

1. Установка для динамических ис— пытаний материалов при сложном нагружении, содержащая захваты для об-; разца, соединенный с активным захватом шток, устройство для динамического растяжения, включающее ка30

Составитель В. Мешковский

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Редактор М. Циткина

Заказ 5245/44

Тираж 789

Подписное

B!1HHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, уп. Гагарина,101

5 150455 часть 18 к коническому отверстию 19 маховика 16, образуя таким образом фрикционную пару, которая при мгно-: венном их соединении передает крутящий момент от маховика 16 к образцу 6

5 и он подвергается скручиванию с постоянной скоростью. Характеристики процесса деформирования образца 6 вплоть до его разрушения регистрируют с помощью динамометра 2.

Установка позволяет получать траекторию деформирования образца 6 в виде двухэвенной ломаной при регулируемом пути деформации до точки излома траектории деформирования, что расширяет эксплуатационные возможности устройства. По полученным экспериментальным данным можно определять векторные свойства различных матери- 20 алов для любых траекторий деформирования. меру давления с размещенным в ней поршнем, соединенным со штоком, и средства для сброса давления иэ полости камеры, противоположной активному захвату, средство для ударного скручивания, отличающаяся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей за счет обеспечения последовательного нагружения образца первоначально растягивающей, а затем скручивающей нагрузками, средства для ударноРо скручивания включают маховик с приводом вращения и фрикционную пару для связи штока с маховиком, при этом между элементами фрикционной пары в исходном состоянии имеется зазор, величина которого выбрана из условия ввода в зацепление элементов фрикционной пары при заданном уллинении образца.

2. Установка по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что фрикционная пара образована конусной частью штока и ответным конусным отверстием, выполненным в маховике.

3. Установка по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что соединение поршня со штоком выполнено с воэможностью вращения штока относительно поршня °