Установка для определения характеристик трещиностойкости материалов

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХеспуБлик 427 505 601 й АНИЕ ИЗОБРЕТ П АВТО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт проблем прочности АН УССР(56) Трощенко В. Т., Покровский В. ВКап,луненко В,Г. Влияниеразмеровобразцов на характеристики циклической трещиностойкости теплоустойчивых сталей. Сообщение 1. "Проблемы прочности", 1986, ЬВ 4., с, 3-9,. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к установкам для определения характеристик трещиностойкости материалов, Цель изобретения - повышение точности регистрации параметров испытаний за счет гашения колебаний при циклических испытаниях, Установка содержит нагружающее устройство, включающее привод нагружения, тяги 1, активный и пассивный 2 захваты, взаимодействие с исследУемым образцом 3 с помощью пальцев 4. Датчик 5 раскрытия трещины (РТ) у ее вершины своими иглами. размещен в канавках, выполненных с двух сторон на поверхности образца 3, и удерживается в них за счет сил упругого деформирования его щупов, Датчик 5 РТ у ее вершины электрически соединен с регистрирующим прибором 6, а его корпус размещен в направляющем элементе 7, который жестко соединен с упругим элементом 8 и опорой 9, Последняя шарнирно закреплена на пальце 4 пассивного захвата и с помощью узла 10 фиксации крепится к образцу 3, Телескопический демпфирующий узел 11 од1714427 5 10 15 2025 30 35 40 ним концом соединен подвижно с тягой 1 пассивного захвата 2, а другим - с опорой 9, Выставляют иглы щупов датчика 5 РТ в вершину исходной трещины, нагружают образец 3, перемещают вручную с помощью микро- метрического винта датчик 5 РТ. Осуществляют гашение колебаний, регистрацию величины РТ у ее вершины. При работе с Изобретение относится к механическимиспытаниям конструкционных материалови может быть использовано для определения характеристик трещиностойкости, аименно раскрытия трещины (РТ) в образцепри циклических испытаниях конструкционных материалов при растяжении.Известна установка для определенияраскрытия берегов трещины, содержащаянагружающее устройство, датчик раскрытия берегов трещины и регистрирующуюаппаратуру,Принцип измерения заключается в том,что щупы датчика размещают на берегахтрещины исследуемого образца, нагружаютобразец, регистрируют сигналы датчика, покоторым определяют раскрытие береговтрещины.Недостаток установки - недостаточнаяточность регистрации параметров испытаний, обусловленная влиянием на результа"ты испытаний колебаний, вызванныхинерцией массы корпуса датчика,Известна установка для определенияРТ по линии действия силы, содержащая нагружающее устройство, датчик раскрытиятрещины по линии действия силь и регистрирующую аппаратуру. Принцип измерениязаключается в том, что щупы датчика размещают на образце по линии действия силы, нагружают образец, регистрируютсигналы датчика, по которым определяютраскрытие трещины по линии действия силы,Недостаток установки в , недостаточная.точность регистрации параметров испытаний, обусловленная влиянием на результаты испытаний колебаний, вызванныхинерцией массы корпуса датчика.Наиболее близкой к предлагаемой является установка для определения характеристик трещиностойкости материалов,содержащая нагружающее устройство, включающее привод нагружения, тяги, активныйи пассивный захваты, взаимодействующиес исследуемым образцом с помощью пальцев, датчик РТ у ее вершины и регистрирудатчиком РТ по линии действия силы и датчиком раскрытия берегов трещины заменяют направляющий 7 элемент на поддерживающий элемент. При испытаниях вусловиях климатических температур используется опора 9 с продольным сквознымпазом, 1 ил. ющую аппаратуру, Принцип измерения заключается в том, что иглы щупов датчика РТ у ее вершины размещают в лунках, выполненных на поверхности образца симметрично вершине исходной трещины, осуществляют перемещения щупов датчика по лункам в направлении роста трещины по мере ее движения в процессе нагружения образца и регистрацию сигналов датчика, по которым определяют РТ у ее вершины,Недостаток известной установки - недостаточная точность результатов испытаний, обусловленная влиянием на результаты испытаний колебаний, вызванных инерцией массы корпуса датчика.Цель изобретения - повышение точности регистрации параметров испытаний путем гашения колебаний, вызванных инерцией массы корпуса датчика.В установке для определения характеристик трещиностойкости материалов, содержащей устройство крепления корпуса датчика, нагружающее устройство, включающее привод нагружения, тяги, активный и пассивный захваты, предназначенные для соединения захватов с образцом, пальцы, датчик раскрытия трещины у ее вершины и регистрирующую аппаратуру, устройство крепления корпуса датчика выполнено в виде направляющего элемента, охватывающего корпус датчика и соединенного с упругим элементом, предназначенным для взаимодействия с торцом образца, опоры, одним концом жестко закрепленной на направляющей, а другим шарнирно - с пальцем пассивного захвата, и телескопического демпфирующего узла, одним концом соединенным подвижно с тягой пассивного захвата, а другим - с опорой, а установка снабжена узлом фиксации образца, закрепленным на опоре.При расположении игл щупов датчика РТ у ее вершины в канавках на уровне вер 45 шины исходной трещины, упругом закреплении корпуса датчика РТ у ее вершины на образце, размещении корпуса датчика РТ у10 20 еевершины в направляющей, а затем нагружении образца и перемещении игл щупов датчика РТ у ее вершины в направлении роста трещины по мере ее движения осуществляют гашение колебаний, вызванных инерцией массы корпуса датчика РТ у ее вершины и регистрацию величины РТ у ее вершины.Предлагаемая установка позволяет повысить точность измерения РТ у ее верши-. ны при циклических испытаниях конструкционных материалов при растяжении за счет гашения колебаний, вызванных инерцией массы корпуса датчика РТ у ее вершины. Корпус датчика РТ у ее вершины 15 за счет сил упругого деформирования его щупов удерживается в канавках. на образце и расположен в направляющей, которая через упругий элемент взаимодействует с торцом образца, а через опору фиксируется на образце. Корпус датчика РТ у ее вершины через телескопический демпфирующий узел соединен подвижно с тягой пассивного захва-та. Такое закрепление корпуса. датчика РТ у ее вершины позволяет гасить колебания, вызванные инерцией массы корпуса датчика РТ у ее вершины.На чертеже изображена установка для определения характеристик трещиностой кости материалов.Установка содержит нагружающее устройство, включающее привод нагружения (не показан), тяги 1, активный (не показан) и пассивный 2 захваты, взаимодействующие 35 а исследуемым образцом 3 с помощью пальца 4. Датчик 5 РТ у ее вершины своими иглами щупов установлен в канавках, выполненных на образце 3, и электрически соединен с регистрирующим прибором 6, включающим усилитель (8 АНЧН) и вольтметр (В 7-23), Устройство крепления корпуса датчика 5 РТ у ее вершины включает направляющий элемент 7, охватывающий корпус датчика 5 РТ у ее вершины, содержащий на одном конце упругий элемент 8,предназначенный для взаимодействия с торцом образца 3, опору 9, одним концом жестко соединенную с направляющим элементом 7, подвижно - с пальцем 4 пассивного захвата, причем на другом ее конце содержится узел 10 фиксации для крепления ее к исследуемому образцу 3. Телескопический демпфирующий узел 11 однимконцом соединен подвижно с тягой 1 пассивного захвата, а другим - с опорой 9. Установка работает следующим образом. йглы щупов датчика 5 РТ у ее вершины размещают в канавках, выполненных с двух сторон на поверхности образца 3, симметрйчно вершине исходной трещины, При этом корпус датчика 5 РТ у ее вершины за счет сил упругого деформирования его щупов удерживается в канавках на образце 3 Размещают корпус датчика 5 РТ у ее вершины в направляющем элементе 7 устрой-, ства крепления корпуса датчика 5 РТ у ее вершины. Жестко присоединяют к направляющему элементу 7 упругий элемент 8 и опору 9, Опору 9 шарнирно закрепляют на пальце 4 пассивного захвата и с.помощью узла 10 фиксации крепят к образцу 3. Телескопйческий демпфирующий узел 11 одним концом соединяют подвижно с тягой 1 пассивного захвата 2, а другим - с опорой 9, Выставляют иглы щупов датчика 5 РТ в вершину исходной трещины, Нагружают образец 3. Перемещают вручную с помощью микрометрического винта иглы щупов датчика 5 РТ у ее вершины по канавкам в направлении роста трещины по мере ее движения в процессе нагружения образца 3, Осуществляют гашение колебаний, вызванных инерцией массы корпуса датчика 5 РТ у ее вершины с помощью установки для определения характеристик циклической трещиностойкости материалов, Регистрируют величину РТ у ее вершины с помощью регистрирующего прибора б,При работе с датчиком РТ по линии действия силы и датчиком раскрытия берегов трещины заменяют направляющий элемент 7 на поддерживающий (меньше габарита) элемент. Жестко соединяют его с опорой 9. Поворачивают опору 9 на сторону крепления щупов датчиков РТ по линии действия силы ее берегов к образцу 3 и шарнирно закрепляют ее на пальце 4 пассивного захвата 2. С помощью узла 10 фиксации крепятопору 9 к образцу 3. Телескопический демпфирующий узел 11 одним концом соединяют подвижно с тягой 1 пассивного захвата 2, а другим - с опорой 9.При этом щупы датчиков РТ по линии действия силы и раскрытия берегов трещины каждого в отдельности размещают на образце 3, а их корпуса - в поддерживающем элементе, Нагружают образец 3. Осуществляют гашение колебаний, вызванных инерцией массы корпуса датчика РТ по линии действия силы или датчика раскрытия .берегов трещины, и регистрацию РТ по линии действия силы или ее берегов с помощью регистрирующего прибора 6.При испытаниях в условиях климатических температур используется опора 9 с продольным сквозным пазом, который позволяет перемещаться направляющему элементу 7 по опоре 9 с целью расположения1714427 Составитель И. ПинякТехред М,Моргентэл Корректор Н. Ревскэя Редактор И, Шуллэ Заказ 685 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Рэушскэя нэб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 на образце 3 контэктного холодильника и осуществления дальнейшего гашения колебаний, вызванных инерцией массы корпуса датчика 5 РТ, и регистрации раскрытия трещины с помощью регистрирующего прибора 6. Кроме того, щупы датчика 5 РТ заменяют нэ другие (удлиненные).Установка опробована при циклических испытаниях образцов, изготовленных из конструкционных материалов, Ст,ЗОЛ - несущей системы промтрвктора Т-ЗЗО и стали трактора Д 9 Н, при растяжении. Испытания проводят при комнатных и климатических температурах на частотах 1040 Гц, асимметрии 0,10,5, нагрузках 1030 кН, Определяют величины РТ у ее вершины по линии действия силы и ее берегов. Точность регистрации раскрытия трещины йовышэется в 23 рэзэ.По сравнении с известной предлагаемая установка позволяет повысить точность регистрации параметров испытаний эа счет гашения колебаний, вызванных инерцией мэссы корпуса дэтчикэ, при циклических испытаниях. Формула изобретения Установка для определения характеристик трещиностойкости материалов, содержащая устройство крепления корпуса 5 датчика, нэгружающее устройство, включэющее привод нэгружения, тяги, активный и пассивный захваты, предназначенные для соединения захватов с образцом, пальцы.датчик раскрытия трещины и регистрирую щую аппаратуру, о т л и ч э ю щ э я с я тем,что, с целью повышения точности регистрации параметров испытаний путем. гашения колебаний, вызванных инерцией массы корпуса датчика, устройство крепления 15 корпуса датчика выполнено в виде направляющего элемента, охватывающего корпус . датчика и соединенного с упругим элементом,предназначенным для взаимодействия с торцом образца, опоры, одним концом жесткд 20 закрепленной нэ направляющей, э другимшарнирно - с пальцем пассивного захвата, и телескопического демпфирующего узла, одним концом соединенным подвижно с тягой пэссивного захвата, э другим - с опорой. э 25 установка снабжена узлом Фиксации обрэзцэ, зэкрепленным на опоре.