Установка для исследования механических свойств электропроводящих материалов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕПЬСТВУ Сфез СфветскикСоциалистическихРеспублик щВ 62047(22) Заявлено 050678 (21) 2626573/25-28 с присоединением заявки йо(23) ПриоритетГосударственный комитет СССР по Аелам изобретений и открытий) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЕХАН СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ МАТЕР СКИХОВ вн т ен 15 Изобретение относится к исследоЪа= нию механических свойств электропроводящих материалов при цикли ческих нагрузках и может быть использовано для испытания материалов на усталость и для неразрушающего контроля заготовок.Известна установка для исследования механических свойств электропроводящих материалов, содержащая магнит, между полюсами которого располагается образец исследуемого материала, и электрическую цепь переменного тока, в которую включается об-: разец 11. Недостатком этой установки является отсутствие средств контроля зарождения трещины в образце.Наиболее близкой к предлагаемоМу . изобретению по техническому существу 20 является установка для исследования механических свойств электропроводящих материалов, содержащая раму, магнит, верхний и нижний электропроводящие захваты для установки образца между полюсами магнита перпендику;- лярно магнитным силовым линиям, источник тока, к,которому последовательно подключены захваты с образцом,приборы для измерения параметров колеба ний, позволяющие определить у рнее трение в образце 2,В некоторых случаях, например прииспытаниях образцов на усталость приизменяющейся температуре, измерениевнутреннего трения не обеспечиваетдостаточно точного определения эарождения трещиныЦелью изобретения является повеваеииеточности определения момента зарождеииусталостной трещины и расширение функциовальных воэможностней установкиза счет использования ее для осуществления входного нераэрушающегоконтроля заготовок методом сравненияс эталоном.Цель достигается тем, что установка снабжена зажимами для захватови электрической цепью сигнализации,захваты выполнены с возможностьюустановки в иих .второго образца илиэталона из электропроводящего материала между полюсами магнита парал"лельно первому образцу, один из захватов выполнен составным из двухэлектрически йзолированных друг отдруга частей, зажим для этого захватаэлектрически изолирован от него, азажим для другого захвата включен вэлектрическую цепь сигнализации иобразует со своим захватом электрическую контактную пару, захваты подвешены к раме с помощью пружинных растяжек, которые включены в цепь источника тока последовательно с захватами.5На чертеже изображена схема опи.:ываемой установки.Установка содержит раму 1, ккоторой с помощью пружинных растяжек2-5 подвешены нижний злектропроводящый захват б и верхний электропрово-.дящий захват, состоящий из двух частей. 7 и 8, электрически изолированныхдруг от друга прокладкой 9, В нижнемзахвате б и частях 7 и 8 верхнего захвата имеются гнезда (на чертеже не 15показаны) для параллельного закрепле-ния в них образца 10 исследуемогоматериала (или контролируемой заготовки) и второго образца или эталона 11.. Нижний захват б расположен между 2 Оэажиунымы губками 12 и 13 зажима, . образуя с ним электрическую контактную пару, которая включена в электрическую цепь 14 сигнализации, имеющую сигнальное устройство 15. Части7 и 8 верхнего захвата расположенымежду зажкмнымк губками 16 и 17 другого зажима, которые электрическиизолированы от частей 7,и 8.Установка содержит также источник18 тока, в цепь которого последова"тельно включены растяжки 2-5 нижнийзахват б, часты 7 к 8 верхнего захвата, образец 10, и эталон 11, магнит 19, между полюсами которого перпендикулярно его силовым линиям устанавливаются образец 10 и образецили эталон 11, к приборы для изменения амплитуды ы частоты колебаний(на чертеже не изображены). В частности, для измерения амплитуды колебаний может быть использован электроконтактный микрометр с подключеннымк нему сигнализатором.Установка работает в трех режимах.1. Испытание на усталость. Два 45одинаковых образца 10 к 11 с равнымимассами закреплекь 1 в захватах, губки12, 13 и 16, 17 зажимов.раздвинутытак, чтобы захваты могли колебатьсямежду ными в горизонтальном направлении. Переменный ток от источника . 18 проходит через растяжку 4, часть7 верхнего захвата, образец 10, нижний захват б, образец 11, часть 8верхнего захвата, растяжку 5. Магнитное поле тока взаимодействует с полем 55магнита 19, Образцы 10 и 11 начинаютколебатъся в противофазе. Если ониодинаковы, то расстояние иежду губкаии 12 и 13 ы эахватои б ые изменяется. Резонанса добываются, изменяя рчастоту тока и измеряя амплитудуколебаний образцов. Нагружающее усилие регулируют путем кзиенеиыя амплитуды тока. Как толъко в одномиз образцов начнет зарождаться трещина, изменится его коэффициент упругости и нижний и верхний захваты начнут колебаться. Зазор между захватом б и губками 12 и 13 подобран так, чтобы при колебаниях захвата б устанавливался электрический контакт между губками 12 и 13 и захватом б. Тогда срабатывает электрическое сигнальное устройство 15 и отключается источник 18 тока, После этого захваты Фиксируют с помощью зажимных губок 12 и 13, 16 и. 17, и измеряют внутреннее трение и собственную частоту колебаний образцов, возбуждая их колебания током меньшей амплитуды, чем при испытании на усталость.2. Входной неразрушающый контроль заготовок, Заготовка, по всем пдкаэателям признанная наилучшей, выбрана в качестве эталона и установлена в захваты, Испытуемые заготовки такого же размера, как и эталон,поочереди устанавливают в захваты на место образца 10. Если заготовка отличается по коэффициенту упругости за счет пор илы трещин от эталона, то при возбуждении колебаний током одной и той же амплитуды с частотой, равной собственной частоте. колебаний эталона, начинают колебаться и захваты. Если амплитуда колебаний захвата б превышает экспериментально установленный предел (на установке он задается величиной зазора между губками 12 и 13 зажима и захватом 6), то срабатывает сигнальное устройство 15 и заготовку отбраковывают.3. Измерение внутреннего трения. Зажимными губками 12 ы 13, 16 и 17 неподвижно Фиксируют захват б и части 7 и 8 верхнего захвата. Измеряют резонансные частоты й и У образца 10 и эталона 11, а также ширинуМ., и М 0 их резонансных пиков. Находят отношениеИ,аулЕсли1, тоС.ь 0в образце 10 содержится болъшее количество рассеивающих центров. Если с больше экспериментально установленной корж, то образец отбраковывают.Преимущества измерения внутренне го трения на установке с эталономследующке: затухание колебаний в воздухе и захватах для образца к эталона одинаковые, поэтому число аС больше единицы толъко за счет внутренних рассеивающих центров, на величинуне влияют колебанкя температуры; за счет этих двух факторов поввааена чувствительность без применения вакуума и стабилизации температуры, поэтому установка пригодна для вход- Мого неразрушающего контроля в заводских условиях.формула изобретенияУстановка для исследования механических свойств электрс 1 проводящых862047 Составитель В. Шехтерова Техред С. Мигунова корр".ктор Л. И актор Т. Куз 535/39 . Тираж 907 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Рауш.и открытийсная наб.,3 в 4/5 ал ППП фПатентф, г. ужгород, ул. Проектная,материалов, содержащая раму, магнит,веГхний и нижний электропроводящиезахваты для установки образца междуполюсами магнита перпендикулярно магнитным силовым линиям, источник тока,к которому последовательно подключенызахваты с образцом, приборы для измерения параметров колебаний, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повышения точности определения момента зарождения усталостнойтрещины и расширения функциональныхвоэможностей, она снабжейа зажимамидля захватов и электрической цепьюсигнализации, захваты выполнены свозможностью установки в них второгообразца или эталона из электропроводящего материала между полюсами магнита параллельно первому образцу,один из захватов выполнен составным из двух электрически изолированныхдруг от друга частей, зажим для этого захвата электрически изолирован.от него, а зажим для другого захватавключен в цепь сигнализации и образует со своим захватом электрическуюконтактную пару, а захваты подвешенык раме с помощью пружинных растяжек,которые включены в цепь источникатока последовательно с захватами.Источники инФормацииюпринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 44376, кл. 8 01-М 3/38, 1934.2. Пинес Б.Я Андронов В.М.,Рабухин В.Б. Измерение внутреннего 5 трения нитевидных кристаллов при высокочастотных поперечных колебаниях.