Установка для испытания образцов на термомеханическое циклирование

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 0% (11) за) С 01 И 3/60, 3/18 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ек ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 296025, кл. С 01 Б 3/60, 19692. "Заводская лаборатория", 1975, 9 4, с . 475-477 (прототип). (54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА ТЕРИОМЕХАНИЧЕСКОЕ ЦИКЛИРОВАНИЕ, содержащая основание, разме. щенный на нем силовозбудитель, активный и пассивный захваты для крепления образца, устроиство для нагрева образца и устройство для компенсации термической деФормации, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности испытанияпутем исключения влияния коэФФициента линейного расширения материалаобразцов, устройство для компенсациитермической деформации выполнено ввиде шарнирно закрепленного среднейчастью на основании двуплечего рычага, активный захват шарнирно закреплен на силовозбудителе, пассивныйзахват шарнирно закреплен на одномконце рычага, а установка снабженавторой парой захватов для крепления Евторого образца из которых активныйзахват шарнирно закреплен на другомконце рычага по другую его сторону,а пассивный шарнирно закреплен на ос-.новании.00534 55 1 11ьИзобретение относится к испытательной технике, в частности к уста новкам для испытания образцов на термомеханическое циклирование.Известна установка для испытания образцов на термостойкость, содержащая основание, размещенные на нем две опорные плиты, связанные с ними захваты для крепления образца, привод перемещения опорных плит, устройство для нагрева образца и уст, ройство для компенсации термической деформаций 1 .Недостатком известной установки является невозможность силового нагружения образца в процессе испытания по заданной программе. Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности и достигаемому результату является установкадля испытания образцов на термомеханическое циклирование, содержащаяоснование, размещенный на нем силовозбудитель, активный и пассивныйзахваты для крепления образца, устройство для нагрева образца и устройство для компенсации термическойдеформации.Устройство для компенсации термической деформации выполнено в видесистемы автоматического учета механических напряжений от теплового расширения образца с помощью фотометрического задатчика, программа которого соответствует тепловому расширению образца при заданном изменениитемпературы 2 .Недостатком известной установкиявляется низкая точность испытания,обусловленная сложностью учета нелинейной зависимости величины коэффициента линейного расширения от температуры и изменения последнего припереходе от цикла нагрева к циклуохлаждения как по знаку, так и помодулю,Цель изобретения - повышение точности испытания путем исключениявлияния коэффициента линейного расширения материала образцов.Указанная цель достигается тем,что в установке для испытания образцов на термомеханическое циклирование, содержащей основание, размещенный на нем силовозбудитель, активный и пассивный захваты для крепления образца, устройство для нагреваобразца и устройство для компенсации 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 термической деформации, последнее выполнено в виде шарнирно закрепленного средней частью на основании двуплечего рычага, активный захват шарнирно закреплен на силовозбудителе, пассивный захват закреплен на одном конце рычага, а установка снабжена второй парой захватов для крепления второго образца, иэ которых активный захват шарнирно закреплен на другом конце рычага по другую его сторону, а пассивный шарнирно закреплен на основанииНа фиг,. 1 изображена схема установки; на фиг. 2 - схема крепления активного захвата на силовозбудителе.Предлагаемая установка содержит основание 1, на котором размещены силовоэбудитель, выполненный в виде цилиндра 2 двустороннего действия,. соединенного с гидро- или пневмосистемой (не показана), устройство для компенсации термической деформации, выполненное в виде двуплечего рычага 3, шарнирно закрепленного средней частью на стойке 4, установленной через изоляционные прокладки 5 на основании 1. Активный захват 6 для крепления образца 7 при помощи подшипника 8 шарнирно закреплен в прорези 9 переходника 10, который через изоляционные втулки 11 связан со штоком 12 цилиндра 2. Пассивный захват 13 для крепления образца 7 шарнирно закреплен на соответствующем конце рычага 3. Активный захват 14 для крепления второго образца 15 - на другом конце рычага 3 по другую его сторону, а пассивный захват 16 для крепления образца 15 при помощи подшипника в прорези (не показана) переходника 17, который связан со стойкой 4 основания 1, На последнем размещено устройство для нагрева (не показано) образцов 7 и 15, токоподводы 18 которого закреплены соответственно на захватах 6 и 13 для крепления образца 7 и захватах 14 и 16 для крепления .образца 15. Установка работает следующим образом.Образец 7 закрепляют в захватах 6 и 13, а второй образец 15 - соответственно в захватах 14 и 16. При пропускании электрического тока через токоподводы 18 образцы 7 и 15 нагреваются в течение заданноговремени до необходимой температуры,которая определяется при помощитермопар (не показаны), установленных в зоне максимального нагрева об 1разцов 7 и 15, При нагреве образцовпроисходит удлинение каждого из них.При этом происходит поворот рычага3 таким образом, что удлинение одного образца обеспечивает возможностьудлинения другого .без стеснения,что исключает возникновение в циклейагрева сжимающих напряжений в образцах 7 и 15, несмотря на жесткоезакрепление последних. После нагрева электрический ток отключают и образцы 7 и 15 охлаждают естественнымили принудительным образом,. например, обдувом охлаждающего газа. Приэтом из-эа уменьшения длины образцов7 и 15 растягивающие напряжения 20тока не возникают,При необходимости осуществляютсиловое нагружение образцов 7 и 15по самостоятельной программе независимо от термического нагружения. 25Для силового нагружения образцов 7и 15 подают рабочую среду в цилиндр2. При этом усилие через шток 12,.переходник 10 и активный захват 6передается на образец 7. В зависи- ЗОмости от направления перемещенияштока 12 образец 7 нагружается растягивающим или сжимающим усилием, Усилие через рычаг 3 и активный захват 14 передается на образец 15, причем знак нагружения изменяется на противоположный. Таким образом каждый из образцов 7 и 15 испытывает циклическое силовое воздействие по заданной программе, причем в процессе силового нагружения рычаг 3 обеспечивает беспрепятственное изменение размеров образцов 7 и 15 (удлинение или укорочение) в результате термического нагружения, которое осуществляется по независимой от силового нагружения программе.Установка позволяет повысить точность испытания путем исключения погрешностей, связанных с нелинейностью температурной зависимости коэффициента линейного расширения испытываемого материала и разными значениями модуля коэффициента в циклах нагрева и охлаждения, в результате выполнения устройства для компенсации термической деформации в виде двуплечего рычага, шарнирно закрепленного средней частью на основании, на разных сторонах которого шарнирно закреплены захваты для крепления соответствующих концов испытуемых образцов, что позволяет упростить схему термокомпенсации.