Установка для испытания материалов на растяжение

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ н 868447(22 Заявлено 210180 (21) 287 3 36 3/25-28с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Опубликовано 3009.81. Бюллетень Йо 36Дата опубликования описания 300981 51)М. Кл, 0 01 й 3/10 Государственный комитет СССР но дедам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения А.К. Херсонский и В.Т. Кононенко Научно-производственное объединение по механизациии автоматизации производства машин для хлопководства(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИАТЕРИАЛОВНА РАСТЯЖЕНИЕ Изобретение относится к технике измерения механических свойств материалов и может быть использовано в инструментальной промышленности при определении предела прочности и деформации при растяжении твердосплавного инструмента.Известна установка для испытания материалов на растяжение, содержащая станину, подвижную и неподвижную траверсы, опоры и систему привода (1 .Недостатком установки является сложность конструкции вызванная тем, что система привода имеет несколько редуцирующих механизмов.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является установка для испытания материалов на растяжение, содержащая заполненный рабочей средой цилиндрический контейнер с запирающим его приводным плунжером, захваты для . головок образца, размещенные в контейнере, и устройство для записи диаграммы растяжения образца Г 2 ЭНедостатком данной установки является низкая точность испытания образцов с разновеликими головками,невозможность проведения испытания вусловиях, приближенных к эксплуатационным. Это вызвано тем, что отсутствует гарантируемая соосность век.тора нагрузки и оси образца и существует неравномерность воздействняна площадь головок образца.Цель изобретения - повышение точности испытания образцов с разновеликими головками и приближение условий испытания к эксплуатационнымПоставленная цель достигаетсятем, что установка снабжена дополнительным приводным плунжером с цилиндрическим пазом в его торцевой частии размещенной в паэе с радиальнымзазором плавающей втулкой для закрепления в ней с натягом одной изголовок образца, обогревателем, ус О тановленным на наружной поверхностиконтейнера, основной приводной плунжер выполнен со сквозным осевым отверстием и каналами для подвода рабочей среды в контейнер.На чертеже изображена предлагаемая установка,Установка содержит цилиндрический контейнер 1, на наружной поверхности которого установлен обогрева- ЗО. тель 2.В полость контейнера 1 введены35 4 О 45 50 55 основной приводной плунжер 3 и дополнительный приводной плункер 4.В основном приводном плунжере 3 выполнено сквозное осевое отверстие 5 для центрирования образца 6 и каналы 7 для подачи в полость контейнера, образованную плунжерами 3 и 4, рабочей среды 8, например жидкого свинца.Нижняя головка образца 6 закреплена с натягом в плавающей втулке 9, которая размещена в цилиндрическом пазе 10 торцевой части дополнительного приводного плунжера 4 с радиальным зазором,.позволяющим Фиксироватьобразец 6 только в основном приводном плункере 3. Плавающая втулка 9 одновременно препятствует проникновению рабочей среды 8 в цилиндрический паз 10, тем самым предупреждает всплытие образца 6. Для записи диаграммы растяжения имеется устройство в виде индикаторов 11 и 12 перемещения.Образец 6 выполнен с разновеликими головками. Верхняя головка образца 6 по высоте в 2 - 3 раза выше, чем них(няя головка, которая в свою очередь выполнена по диаметру больше, чем верхняя головка.Превьхаение высоты одной иэ головок в 2-3 раза вызвано тем, что по более высокой головке производится предварительная ориентация образца 6 в основном плунжере 3 и она служит направлением при деформации последнего, а незначительное увеличение (в 1,2-1,3 раза) нижней головки по диаметру гарантирует прижим образца 6 к дополнительному плунжеру 4 в процессе деформации образца 6.Установка работает следующим образом.Установив образец 6 и плунжеры 3 и 4 в контейнер 1 и проверив соосность их взаимного перемещения нагревают контейнер 1 до 150-550 С (0,3-0,7 температуры плавления сжимаемой среды) с помощью нагревателя 2. По достижении заданной температуры в контейнер заливают сквозь один из каналов 7 предварительно расплавленную сжимаемую среду - свинец, олово и т.д., до появления расплава во втором канале 7.После заливки контейнера 1 и охлаждения его до комнатной температуры установку помещают в испытательную машину (не показана) между приводными плитами ее, на плунжере 3 устанавливают шаровую опору 13, выставляют по индикаторам 11 и 12 перемещения точку отсчета и начинают сжатие приводных плит. Двигаясь навстречу друг другу, плунжеры 3 и 4 сжимают в контейнере 1 среду 8, тем самым равномерно сжимая стержень образца 6 и растягивая его вдоль оси. Деформация образца 6 Фиксируется индикаторами перемещения 11 и 12. Так как нижняя головкаобразца выполнена большей по диаметру, а верхняя выше по высоте, торезультирующая деформация будет направлена вверх по оси образца 6, нои в процессе растяжения соосностьоси образца 6 и вектора растяженияне нарушается. Нагрузка записывается на диаграмме растяженияпо динамометру машины. Индикаторы перемещения 11 и 12 снабжены предохранителями (не показаны), препятствующими их разрушению при разрыве образца,Благодаря медленному сжатию сжимаемой среды и отсутствию непосредственного воздействия инструмента(захватов) на головки образца, Удается максимально приблизить условия испытания к эксплуатационным и обеспечить высокую точность испытания на растяжение хрупких материалов за счет постоянной соосности нагрузки и деФормации, отсутствия концентрации напряжений у основания головок образца, Фиксации полокения обеих головок растягиваемого образца.Производительность испытания на растяжение и срок службы установки повышается по сравнению с известным более чем в 1,5 раза, точность испытания выше почти в 3 раза и отсутствуют случаи отрыва головок образ - цов при испытании. Формула изобретенияУстановка для испытания материалов на растяжение, содержащая заполненный рабочей средой цилиндрический контейнер с запирающим его приводным плунжером, захваты для головок образца, размещенные в контейне" ре, и устройство. для записи диаграммы растяжения образца, о т л и ч а - ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности испытания образцов с разновеликими головками и приближения условий испытаний к эксплуатационным, она снабжена дополнительным приводным плунжером с цилиндрическим пазом в его торцевой части и размещенной в паве с радиальным зазором плавающей втулкой для закрепления в ней с натягом одной из головок образца, обогревателем, установленным на наружной поверхности контейнера, основной приводной плунжер выполнен со сквозным осевым отверстием и каналами для подвода рабочей среды в контейнер. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Третьяков В.И. Основы металловедения и технологии производства спеченных твердых сплавов.М.,"Металлчргия", 1976 с. 456-457.868447 Составитель В. МакаровЛушникова Техред С,Мигунова Корректор Г. Решетни а ираж 910 твенного комитета СССР ретений и открытий -35, Раушская наб., д. дписн 5 илиал ППП фПатент", г. ужгород, ул. Проектная 2. Береснев Б.И., Верещагин Л. ф.,Рябинин Ю.Н. и Лившиц Л .Д. Некоторыевопросы больших пластических деформаз 8307/56 Т ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, Жций металлов при высоких давлениях.М., изд-во Н СССР, 1960, 20-21