Установка для высокотемпературных испытаний на изгиб образцов хрупких материалов

Установка для высокотемпературных испытаний на изгиб образцов хрупких материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в испытательной технике, в частности в испытаниях на изгиб при нагреве . Сущность: на станине 1 установлен корпус 2 с нагревателем 3 и средство нагружения в виде пуансона 4 для передачи усилия на образец 5. Образец размещен на ножевых опорах 6 и валках 7 с призматическими пазами. Пуансон 4 выполнен с промежуточной призмой 10 и нагружающей призмой 11. После выдержки образца 5 при заданной температуре включают нагружение. При этом призма 11 контактирует с образцом 5. Вследствие наличия призмы 10 происходит самоустановка пуансона 4 и контакт призмы 11 с образцом осуществляется по линии. Температурные деформации образца 5 компенсируются поворотом валков на ножевых опорах. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 N 3/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4905388/28 (22) 28.01.91 (46) 07.07.93. Бюл. Рй 25 (71) Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина (72) В.Е.Ведь, А.И.Скрипка, А.В.Сатарин, А.Я.Казаков, Л.З.Ливсон и В.В.Фаворская (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1.259140, кл. G 01 И 3/18. l985.

Авторское свидетельство СССР

hh 1040379, кл. G 01 и 3/20, 1982. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ИСПЫТАНИЙ НА ИЗГИБ ОБРАЗЦОВ ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Использование: в испытательной технике, в частности в испытаниях на изгиб при нагрв

„„ЯХ„„1826021 А1 ве. Сущность: на станине 1 установлен корпус 2 с нагревателем 3 и средство нагружения в виде пуансона 4 для передачи усилия на образец 5. Образец размещей на ножевых опорах 6 и валках 7 с призматическими пазами. Пуансон 4 выполнен с промежуточной призмой 10 и нагружающей призмой 11.

После выдержки образца 5 при заданной температуре включают нагружение. При этом призма 11 контактирует с образцом 5.

Вследствие наличия призмы 10 происходит самоустановка пуансона 4 и контакт призмы

11 с образцом осуществляется по линии.

Температурные деформации образца 5 компенсируются поворотом валков на ножевых опорах, 3 ил, 1826021

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испытайия хрупких материалов на изгиб при нагреве.

Цель изобретения — повышение точности испытаний. . Поставленная цель достигается тем, что в известной установке для высокотемпературного испытания образцов из хрупких материалов на изгиб, содержащей станину, установленные на ней термостатируемый корпус с нагревателем, нагружающее устройство с пуансоном, предназначенным для передачи усилия на образец, на снабженные призматическими ножами опоры для. размещения образца, нагружающее устройство снабжено стаканом. связаняым с ним пуансон выполнен в виде двух взаимно перпендикулярных и оппозитно pm;nanoxesных промежуточной и нагружающей призм, при этом ребро при вершине промежуточной призмы примыкает к торцу стакана, а каждая опора снабжена установленными на ноже цилиндрическим валком, содержащим призматический паз, угол раскрытия которого больше угла при вершине призматиче,ского ножа.

Выполнение установки описанным образом обеспечивает: во-первых, прилох<ение нагрузки к испытуемому образцу по всей длине нагружающей призмы, поскольку пуансон является смаоустанавливающимся, так как выполнен в виде двух взаимно перпендикулярных и оппозитно расположенных призм; во-вторых, снижение деформации скручивания при нагружении образца, засчет установки его на опорах, каждая иэ которых

"вйполнена в виде установленного на призматическом ноже цилиндрического валка, имеющего призматический паз, угол раскрытия которого бощ.ше угла при вершине призматического ножа. Такое выполнение опор позволяет обеспечить их проворачивание как при нагреве образца, так и при приложении нагрузки к образцу, и таким образом, компенсировать деформации образца, возникающие при нагреве и приложении нагружающего усилия. без создания в нем дополнительных зон неравномерного напряжения скручивания, которые неизбежно присутствуют в случае защемленив образца между опорами и пуансоном, как это имеет место в прототипе.

Указанные особенности, охарактеризованные совокупностью существенных признаков предполагаемого изобретения, направлены на повышение точности испытаний.

На фиг, 1 представлен общий вид установки; на фиг. 2 — нагрух<ающее устройство установки; на фиг. 3 — пуансон, Установка работает следующим образом.

50 Образец 5 устанавливают на валках 7 в корпусе 2, Включают нагреватель 3 до создания в термостатируемом корпусе 2 требуемой температуры, которая контролируется термопарой 18, Затем для выполнения установочных перемещений включают нагружающее устройство, в результате чего нагружающий рычаг 13, приводимый s движение электромеханическим устройством 14, перемещает тягу 12, несущую стакан 8. Уравновешивающий противовес 16 при этом поднимается, 5

Установка содержит станину 1, на кото-. рой смонтирован термостатируемый корпус

2 с нагревателем 3 и нагружающее устройство. Нагружающее устройство снабжено пуансоном 4, который служит для передачи усилия на образец 5. Образец 5 размещен на двух опорах, каждая из которых снабжена установленным на призматическом ноже

6 цилиндрическим валком 7. В валке 7 имеется призматический паз, выполненный вдоль оси валка 7, угол раскрытия которого и больше угла Р при вершине призматического ножа 6. . Нагружающее устройство включает также стакан 8 с пальцем 9, на который свободно навешен пуансон 4, При этом пуансон 4 снабжен промежуточной призмой 10, расположенной параллельно пальцу Q. Ребро при вершине промежуточной призмы 10 обращено к пальцу 9 и при нагружении образца 5 примыкает к торцу стакана 8, Под углом

90 к промежуточной призме 10 на пуансоне 4 установлена нагружающая призма 11, оппозитно размещенная относительно промежуточной призмы 10, т.е. таким образом, что ребро при вершине нагружающей призмы 11 при испытаниях взаимодействует с образцом 5. В связи с проведением испытаний при высоких температурах основные элементы, входящие в состав нагружающего устройства, а именно пуансон 4, призматические ножи 6, валки 7, стакан 8, палец 9 и призмы 10 и 11, выполнены из корунда.

Установка включает также. тягу 12, вэаимодействующу о с нагружающим рычагом

13 электромеханического приводного устройства 14, силоиэмерительный блок 15, противовес 16, связанный с тягой 12 посредством стакана 8.

Для наблюдения за процессом деформации испытуемого образца 5 служит смотровое окно 17, выполненное в корпусе 2.

Теимпература в корпусе 2 фиксируется термопарой 18, размещенной непосредственно над образцом 5.

° 1826021

Установочные перемещения выполняют до момента контакта нагружающей призмы 11 с поверхностью образца 5. Наблюдение за процессом установочных перемещений осуществляют через окно 17. 5

После контакта нагружающей призмы

11 с поверхностью образца 5 в результате наличия оппозитно размещенной промежуточной призмы 10, установленной под углом

90 к призме 11, происходит самоустановка 10 пуансона 4 таким образом, что ребро при вершине нагружающей призмы 11 входит в контакт с поверхностью испытуемого образца по линии. При этом пуансон 4, благодаря свободной навеске на пальце 9, 15 смешивается в пределах установленных зазоров, компенсируя температурную деформацию формы испытуемого образца 5 и самоустанавливаясь таким образом, чтобы осуществлялся линейный контакт нагружа- 20 ющей призмы 11 с поверхностью испытуемого образца 5.

При приложении нагружающего усилия нагрузка на образец передается от стакана

8, к торцу выреза которого примыкает ребро 25 при вершине промежуточной призмы 10, на пуансон 4 и на образец 5. Под действием изгибающих нагрузок и(или) от температурного расширения образец изменяет конфигурацию и размеры, из-за чего валки 7 30 проворачиваются на призматических ножах

6 на некоторый угол, лежащий в пределах и — P, что исключает возникновение при изгибе образца 5 защемэяющих сил и обеспечивает его свободный изгиб до разрушения.

За процессом деформации образца 5 ведут наблюдение через окно 17, Для регистрации нагружающего усилия используют силоизмерительный блок 15.

Устройство позволяет повысить точность высокотемпературных испытаний хрупких материалов за счет компенсации температурных деформаций испытуемого образца.

Формула изобретения

Установка для высокотемпературных испытаний на изгиб образцов хрупких материалов, содержащая станину, установленный на ней корпус с нагревателем, средство нагружения в виде установленных в корпусе нагружающего пуансона и тяги и призматические ножевые опоры, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности, пуансон выполнен в виде цилиндра, последовательно установленных на них промежуточной и нагружающей призм, основания которых обращены навстречу друг другу и перпендикулярны оси цилиндра, а установка снабжена стаканом. охватывающим цилиндр пуансона и связанным с последним, и цилиндрическими валками, выполненными-с продольными призматическими пазами и установленными вершинами пазов на каждой ножевой опоре, при этом угол при вершине паза валка превосходит угол при вершине опоры.

1826021

ЩиЮ

Составитель В. Лазарева

Техред М.Моргентал . Корректор H. Гунько

Редактор С. Рожкова

Заказ 2317 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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