Устройство для механических испытаний

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 4 385009 50 4 Ь 01 И 3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУбразцом 5,ные опоры 6 наконечник тановленны вязан на неподвиж образца 5 п овня жидкос приспособле агружен изводится изением работ осудея нагрупоршня 9 и вий жениягидрацскороспоплав за счет пер ени ндра 8 приводо 10При деформ смещается, а п м постояннои ации образца ривод 18 переалу датчика 16 я поплавка и мещения сосуда по сигн относительного положен сосуда восстанавливает относительное положени их исходно Величина рузки на ом нагруа велич образец измеряется ки 15, связанным с ина деформации обр 9, связанным с сос зменения нагрузки дат оршнемца -тчиком йность дом. Лиа обрае ния обеспечив склюся за счет ения влияния величины и хаеформации образца. 1 ил. ктера Ме 4 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Отделение Института химической физики АН СССР(56) Авторское свидетельство СССР И 138399, кл. С 01 Ь 1/02, 1960. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ(57) Изобретение относится к испытаниям материалов, в частности к устройствам, позволяющим осуществлять мягкое нагружение микрообразцов на растяжение и изгиб. Цель изобретения - повышение достоверности за сче гарантированной воспроизводимости закона нагружения. Устройство содержит сосуд 1 с жидкостью 2, размещенный в нем поплавок 3, который через оспроизводимость закона нагруИзобретение относится к испытаниямобразцов материалов, в частности кустройствам, позволяющим осуществлятьмягкое наружение и измерение нагруз 5ки при механических испытаниях нитевидных кристаллов на изгиб, а микронитей пластичных материалов на растяжение.Цель изобретения - повышение достоверности испытанийза счет исключения влияния на нагружение величиныи характера деформации образца,На чертеже приведена схема нагружающего устройства. )5Устройство содержит сосуд 1 с жидкостью 2 с погруженным в него поплавком 3, который через нажимной наконечник 4 связан с образцом 5, установленным на неподвижных опорах 6. 20Механизм 7 нагружения выполнен в виде гидроцилиндра 8 с поршнем 9, связанным кинематически с приводом 10постоянной скорости, подключенным квыходу регулятора 11, к одному входу 25которого подсоединен задатчик 12 скорости, а к другому - датчик 13 скорости привода 10, Гидроцилиндр 8 соединен ,трубопроводом 14 с сосудом, апоршень 9 связан с датчиком 15 нагруэки, выполненным в виде датчикаперемещения. Нажимной наконечник исосуд связаны с датчиком 16 относительного положения поплавка и сосуда,Датчик 16 через усилитель 17 связанс приводом 18 перемещения сосуда накотором установлен датчик 19 деформации образца. Датчики 15 и 19 включенына вход регистрирующего устройства20. На поплавке имеется ограничитель 4021 хода. Сосуд, механизм 7 нагружения и привод 10 закреплены на общейплатформе (не показана).Устройство работает следующим образом, 45Сосуд устанавливают вертикально.В ручном режиме с помощью привода 10при отключенном приводе 18 перемещения изменяют уровень жидкости в сосуде так, чтобы выходной сигнал с усилителя 17 был равен нулю., тем самым50обеспечивают заданное относительноеположение поплавка и. сосуда. Затемпри отключенном приводе 10 в ручномрежиме с помощью привода 18 устанавливают положение нажимного наконечника заведомо выше опор. Помещают наопоры образец и в ручном режиме приводом 18 опускают сосуд до соприкосновения наконечника с образцом. Момент соприкосновения определяют по сигналу (отличному от нуля) на выходе усилителя 17. Подключают привод 18 к выходу усилителя 17, включают регистрирующее устройство 20 и записывают исходные сигналы датчиков 15 и 19. После этого производят испытание образца, включив привод 10 в рабочий режим при установленной посредством задатчика 12 требуемой скорости привода 10, Скорость привода поддерживается постоянной регулятором 11 с помощью датчика обратной связи - датчика 13 скорости. При этом перемещение поршня 9 с помощью датчика 15 записывается на регистрирующем устройстве 20, одновременно с этим происходит равномерное уменьшение количества жидкости в сосуде и тем самым нагружение образца, Деформация образца вызывает изменение относительного положения поплавка и сосуда, датчик 16 через усилитель 17 дает, сигнал приводу 18 на перемещение сосуда, чтобы восстановить исходное относительное положение поплавка и сосуда. Перемещение сосуда, равное по величине деформации образца, посредством датчика 19 записывается на регистрирующем устройстве 20, При разрушении образца падающий поплавок зависает на ограничителе 21 хода,При работе установки нагрузка на образец и ее изменение определяется положением уровня жидкости относительно поплавка и характером изменения этого уровня. Положение уровня жидкости по отношению к поплавку определяется тремя величинами: количеством жидкости в сосуде, определяемым положением поршня 9 гидроцилиндра 8 (при уменьшении количества жидкости в сосуде уровень по отношению к поплавку понижается), деформацией образца (при деформации поплавок смещается вниз и уровень по отношению к нему повышается) и перемещением сосуда приводом 18 (при перемещении сосуда вниз уровень по отношению к поплавку понижаетсн), Перемещение сосуда противоположно по действию деформации образца на уровень жидкости относительно поплавка. Поэтому при перемещении сосуда на величину, равную деформации образца, т.е. при сохранении исходного относительного1385009 Составитель Н.МезенцевТехред М.Ходанич 1(орректор М.Максимишинец Редактор Н, Слободяник Заказ 1406/40 Тираж 847 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 положения сосуда, и поплавка, исключено влияние деформации образца на уровень жидкости. Нагрузка на образец определяется положением поршня 9 гнд 5роцилиндра 8, а при движении поршня с постоянной скоростью происходит линейное изменение нагрузки независимо от характера деформации образца и тем самым обеспечивается возпроизводимость закона нагружения для разных обра зцов . Испытание образцов высокомодульных нитей показало улучшение воспроизводимости результатов испытаний на 107 по сравнению с нагружением без учета влияния деформации образца, а исключение передаточных звеньев в устройстве повысило точность задания нагрузки на 13. Наиболее целесообразно использование устройства в диапазоне нагрузок от 0 до 2 Н. Формула изобретенияУстройство для механических испытаний образцов материалов, содержащее сосуд с жидкостью, размещенный в нем поплавок с соосной тягой, предназначенной для подсоединения к испытуемому образцу, приспособление для нагружения образца с приводом постоянной скорости, датчик деформации образца и датчик нагрузки, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности, оно снабжено датчиком относительного положения поплавка и сосуда и связанным с ним приводом перемещения сосуда, приспособление для нагружения выполнено в виде сообщенного с сосудом гидроцилиндра, поршень которого кинематически связан с приводом постоянной скорости, а датчики деформации образца и нагрузки выполнены в виде указателей линейных перемещений сосуда и поршня гидроцилиндра соответственно.