Установка для механических испытаний материалов в условиях нестационарных температурных полей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

00777545

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.10.78 (21) 2676779/25-28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 07.11.80 (51) М. К .

G 0)N 3/18

Государственный комитет (53) УДК 620.172.251 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения Я. А. Крохин, E В. Ляпин, А, П. Волощенко и М. М. Алексюк (71) Заявитель Институт проблем прочности АН Украинской ССР (54) УСТАНОВКА ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ НЕСТАЦИОНАРНЫХ

ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ

Изобретение относится к области испытаний материалов, в частности, к установкам для механических испытаний материалов в условиях нестациона рных температурных полей. 5

Известна установка для механических испытаний, содержащая корпус, пассивную тягу, выполненную в виде трубы и закрепленную на корпусе, активную тягу, расположенную внутри пассивной тяги, захваты 10 для крепления испытуемого образца и нагружающее устройство (1).

Наиболее близкой к изобретению является установка для механических испытаний материалов в условиях нестационарных 15 температурных полей, содержащая активную и пассивную тяги, платформы, на которых закреплены тяги, захваты, расположенные в центре платформ, и нагружающее устройство (2).

Свойственная этим установкам низкая точность испытаний обусловлена дополнительными деформациями образца, вследствие температурного удлинения тяг при испытании в условиях нестационарных температурных полей.

Цель изобретения — повышение точности испытаний.

Достигается это тем, что в платформах выполнено несколько вырезов, образующих 30 выступы, а каждая из тяг выполнена из нескольких стержней по количеству выступов, закрепленных на периферии платформ и установленных один относительно друго;о таким образом, что каждый стержень одной из тяг расположен между двумя стержнями другой и размещен в соответствующем вырезе платформы.

Стержни в поперечном сечении имеют форму секторов кругового кольца.

Кроме того, с целью проведения испытаний на растяжение при одновременном кручении стержни изогнуты по винтовой линии.

На фиг. 1 представлена схема установки для испытаний на растяжение; на фиг. 2— схема расположения стержней пассивной тяги относительно стержней активной тяги, на фиг. 3 — схема установки для испытаний на растяжение при одновременном кручении.

Установка содержит активную тягу 1 и пассивную тягу 2, закрепленные на соответствующих платформах 3 и 4, в которых на одинаковоы угловом расстоянии один от другого выполнено три выреза 5.

Активная тяга 1 выполнена из стер>кпей

6, 7 и 8, закрепленных на выступах 9, 10 и

11 платформы 3. Пассивная тяга 2 выполнена пз стержней 12, 13 и 14, закрепленных на выступах 15, 16 и 17 ттлатформы 4, 777545

Стержни установлены один относительно другого таким образом, что каждый стержень пассивной тяги 2 расположен между двумя стержнями активной тяги 1 и размещен в соответствующем вырезе платформы 3, Например, стержень 6 активной тяги

1 расположен между двумя стержнямп 14 и

12 пассивной тяги 2 (см. фиг. 2). В центре платформ 3 и 4 размещены захваты 18 и 19 для крепления испытуемого образца 20.

Стержни активной и пассивной тяг имеют в сечении форму секторов кругового кольца и соединены соответственно между собой элементами жесткости 21 и 22, имеющими такие же вырезы, как и у платформ 3 и 4.

Между стержнями расположены шариковые опоры 23, служащие для уменьшения трения между ними, а в нижней части стержней пассивной тяги 2 установлены компенсирующие вставки 24. Нагружающееся устройство 25 соединяется с активной тягой через шток 26. Установку также можно использовать для испытания образцов 20 на растяжение при одновременном кручении. С этой целью стержни 6, 7, 8, 12, 13 и 14 тяг

1 и 2 выполняются изогнутыми по винтовой линии (см. фиг. 4).

Установка работает следующим образом, Испытуемый образец 20 закрепляют в захватах 18 и 19, задают образцу необходимую температуру испытаний, включают нагружающее устройство 25 и регистрируют показания датчиков нагрузки и деформации (на чертежах не показаны). В процессе особенно длительных испытаний возможны колебания температуры, происходящие случайно или по заданной программе и вызывающие тепловое удлинение тяг 1 и 2, которое приводит к дополнительной деформации образца 20. В данной установке компенсация температурного удлинения тяг на участке от верхнего захвата 18 до нагружающего устройства достигается тем, что каждый стержень одной из тяг расположен между двумя стержнями другой и размещен в соответствующем вырезе платформы

3. Такое расположение приводит к тому, что при изменении температурного поля удлинение стержней пассивной тяги 2 компенсируется удлинением стержней активной тяги 1. Причем компенсация будет тем полнее, чем большее число стержней содержит каждая тяга. Компенсация теплового удлинения

ЗО

4 тяги 2 на участке от нижнего захвата 19 до верхнего захвата 18 осуществляется встав ками 24. Материал вставок 24 выбирается в соответствии с режимом испытаний.

Испытание образцов 20 на растяженис при одновременном кручении производят за счет применения тяг со стержнями, изогнутыми по винтовой линии. При продольном перемещении тяги 1 и 2 вращаются вокруг своей оси, вследствие взаимодействия боковых поверхностей изогнутых стержней. Величина отношения линейной скорости к угловой определяется углом наклона винтовой линии стержней, который выбирается в пределах от минимального до 90, Формула изобретения

1. Установка для механических испытаний материалов в условиях нестационарных температурных полей, содержащая активную и пассивную тяги, платформы, на которых закреплены тяги, захваты, расположенные в центре платформ, и нагружающее устройство, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности испытаний, в платформах выполнено несколько вырезов, образующих выступы, а каждая из тяг выполнена из нескольких стержней по количеству выступов, закрепленных на периферии платформ, установленных один относительно другого таким образом, что каждый стержень одной из тяг расположен между двумя стержнями другой и размещен в соответствующем вырезе платформы.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что стержни в поперечном сечении имеют форму секторов кругового кольца.

3, Установка по и. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью проведения испытаний на растяжение при одновременном кручении, стержни изогнуты по винтовой линии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Новиков Н. В., Лебедев А. И. и Ковальчук Б. И. Механические испытания конструкционных материалов при низких температурах. — Киев.: «Наукова думка», 1974; с. 89, рис. 34.

2. Новиков Н. В., Лебедев А. А. и Ковальчук Б. И. Механические испытания конструкционных материалов при низких температурах. — Киев.: «Наукова думка», 1974, с. 122, рис. 63 (прототип).

777545

25

14 Б

22

21

24 го

Puz 3

Составитель В. Гриненко

Тсхред И. Пенчко

Корректор Л. Орлова

Редактор Е. Гончар

Заказ 2270/11 Изд. № 530 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, Z и

Д/2. /

1Р з

Фиг. 2

1г