Установка для испытания материалов на растяжение

 

Сущность изобретения: установка содержит станину, установленные на ней механизм нагружения в виде активного и пассивного захватов для образца, рычага, связанного одним концом с активным захватом, а другим концом - с двумя конечными выключателями. Установка также содержит два механизма нагружателя 2 и 3, каждый из которых выполнен в виде коаксиально установленных втулок 4 и 5 и ходового винта 12 с двумя гайками 6 и 7 на его конце, нагревателя, встроенного в одну из втулок 5, и двух механизмов вращения гаек. Каждый механизм вращения гаек выполнен в виде блока 8, 9, огибающей блок гибкой тяги, один конец которой навит на соответствующую гайку, другой связан с грузами 10 и 11, каждая гайка предназначена для опирания на соответствующую втулку. Установка содержит также траверсу 13, установленную с возможностью перемещения параллельно оси ходового винта 12, ее концы связаны с соответствующими свободными концами ходовых винтов нагружателей 2 и 3, а средняя часть - с активным захватом 14 образца 16. 1 ил.

Изобретение относится к области испытательной технике, предназначенной для определения коррозионно-механических свойств материалов, а именно к устройствам для испытания на растяжение при различных скоростях нагружения.

Известно устройство для коррозионно-механических испытаний материалов при растяжении с постоянной скоростью [1] Недостатком этих устройств является малая результирующая величина перемещения при большом нагревательном элементе и наличии клина с целью увеличения перемещения.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности является установка для испытания образцов на прочность при растяжении, содержащая тепловой нагреватель, выполненный из двух частей по длине, материалы которых имеют отличные друг от друга коэффициенты теплового расширения [2] Недостатком известного решения является необходимость периодического отключения нагревательного устройства для продолжения дальнейшего увеличения перемещения испытуемого образца, ступенчатость его нагружения.

Цель изобретения повышение компактности нагревательного устройства и расширение его технических возможностей, бесступенчатость регулирования малых скоростей в широком диапазоне и больших перемещений активного захвата при растяжении испытуемого образца.

Цель достигается тем, что установка для испытания материалов на растяжение, содержащая станину, установленные на ней механизм нагружения, выполненный в виде активного и пассивного захватов для образца, связанного одним концом с активным захватом рычага, и двух конечных выключателей, предназначенных для связи со свободным концом рычага, и механизма нагружателя, выполненного в виде коаксиально установленных втулок и ходового винта с двумя гайками на его конце, нагревателя, встроенного в одну из втулок, и двух механизмов вращения гаек, каждый из которых выполнен в виде блока, огибающей блок гибкой тяги, один конец которой навит на соответствующую гайку, другой связан с грузом, при этом каждая из гаек предназначена для опирания на соответствующую втулку, снабжена дополнительным нагружателем, выполненным аналогично первому и установленным параллельно ему, и установленной с возможностью перемещения в направлении параллельном оси ходового винта траверсой, концы которой связаны с соответствующими свободными концами ходовых винтов нагружателей, а средняя часть с активным захватом образца.

На чертеже представлена схема установки.

Установка содержит раму 1, два одинаковых нагружателя 2 и 3, каждый из которых содержит внутреннюю втулку 4, наружную втулку 5 с нагревательным элементом, нижнюю 6 и верхнюю 7 гайки с намотанными гибкими тягами и соединенных ими соответственно через отклоняющие блоки 8, 9 с грузами 10 и 11, ходовой винт 12, траверсу 13, захваты активный 14 и пассивный 15, испытуемый образец 16, рычаг 17 переключения конечных выключателей 18 и 19.

Установка работает следующим образом. Образец 16 одним концом крепят в пассивном захвате 15, другим в активном захвате 14. Нагревателем 5 одного из нагружателей, например 2, повышают температуру. В процессе изменения температуры наружная втулка 5 удлиняется и поднимает гайку 7 и ходовой винт 12, соединенный через траверсу 13 с активными захватом 14 образца 16 и растягивают его до заданной величины перекоса подвижной траверсы 13. При перекосе траверсы 13 опускается конечный переключатель 18 и касается рычага 17 и отключает нагружатель 2 с одновременным включением другого нагружателя 3. При подъеме ходового винта 12 нагружателя 2 гайка 6 под действием груза 10 подкручивается в исходное состояние до соприкосновения с внутренней втулкой 4. После отключения нагревателя нагружателя 2 наружная втулка 5 укорачивается и гайка 7 под действием груза 11 через гибкие тяги подкручивается до соприкосновения с наружной втулкой 5, а нагружатель 3 продолжает растягивать образец при отключенном первом нагружателе 2 до соприкосновения рычага 17 с конечным выключателем 19. После чего цикл снова повторяется.

Работа устройства возможна при большей скорости отвода тепла от наружной втулки 5 с нагревательным элементом, чем при ее нагреве. Величина перемещения активного захвата 14 ограничивается размерами станины и резьбовой частью ходового винта, расширяет возможности испытательной установки при программном изменении малой скорости нагружения.

Источники информации 1. Форма N ИЗ, ПМ-93 от 26.08.93 по заявке N 4914043/28 (007403) "Устройство для испытания материалов на растяжение" Кушнаренко В.М. Фот А.П. Уханов В.С. Спурре А.Ф. Марвин А.Н.

2. Авторское свидетельство СССР N 1685272 кл. G 01 N 3/08. Установка для испытания материалов на длительную прочность. БИ N 27, 1991.

Формула изобретения

Установка для испытания материалов на растяжение, содержащая станину, установленные на ней механизм нагружения, выполненный в виде активного и пассивного захватов для образца, связанного одним концом с активным захватом рычага и двух конечных выключателей, предназначенных для связи со свободным концом рычага и механизма нагружателя, выполненного в виде коаксиально установленных втулок и ходового винта с двумя гайками на его конце, нагревателя, встроенного в одну из втулок, и двух механизмов вращения гаек, каждый из которых выполнен в виде блока, огибающей блок гибкой тяги, один конец которой навит на соответствующую гайку, другой связан с грузом, при этом каждая из гаек предназначена для опирания на соответствующую втулку, отличающаяся тем, что установка снабжена дополнительным нагружателем, выполненным аналогично первому и установленным параллельно ему, и установленной с возможностью перемещения в направлении, параллельном оси ходового винта, траверсой, концы которой связаны с соответствующими свободными концами ходовых винтов нагружателей, а средняя часть с активным захватом образца.

РИСУНКИ

Рисунок 1