Установка для циклических высокотемпературных испытаний материалов на растяжение

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1045 Ц 9) 8 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСГ К АВТОРСКОМУ СВ, ММащги й на растяя", т. ХХХотип) . ИЕ,полн серь ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБР=,ТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Институт проблем прочностиАН Украинской ССР(53) 620,178.З 8(088.8)1, Серенсен С, В, и ииспытаний на усталость7, с. 253, фиг. 165.Ковпак В. И.,Кузема Ю, А, Устаа пля циклических испытание. - )Завопская лабораториМ) 5, 1964, с, 611-612 (прот(54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ЦИКЛИЧЕКИХ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ИСПТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ НА РАСТЯЖЕНсопержашая станину, устройство плянагрева образца, верхний и нижний захты образца, экстензометр, механизм пляциклического нагружения образца, вклю чающий неравноплечий рычаг, на плинном плече которого укреплена попвеска с грузом, тягу пля соепинения рычага с нижним захватом и соепиненный с рычагом привоп, а также устройство пля горизонтирования рычага, содержащее привоп перемещения верхнего захвата и цепь управления исполнительным двигателем этого привода, включающую патчик положения рычага в виде конечного выключателя и магнитный пускатель, о т л и ч аю щ а я с я тем что, с целью повышения точности испытания на циклическую проч ность и олзучесть и расширения функциональных возможностей, она снабжена реле времени, включенным межпу конеч. ным выключателем и магнитным пускателем, и закрепленной на нижнем конце тяги серьгой, имеющей обрашенцый вверх выступ, а на коротком плече рычага выено ) ответное гнезно пля выступа1 оюИзобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к установкам для циклических высокотемпературных испытаний на растяжение, и может быть использовано для изучения поведения материалов при ползучести,Известна установка для циклических испытаний материалов на растяжение, содержащая станину, динамометр, рычаг, одно плечо которого соединено с патруб ком кривошипного возбудителя, а другое - посредством серьги с захватом образина; и механизм статического нагруьсения 13Известная установка позволяет проводить испытания материалов в условиях ползучести, однако обладает невысокой точностью вследствие того, что компенса-, цию вытяжки образца в процессе испытания производят вручную с помощью механизма статического нагружения. 20Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является установка для циклических высокотемпературных испытаний материалов на растяжение, со,держащая станину, устройство для нагревар образца, верхний и нижний захваты образца, экстензометр механизм для циклического нагружения образца, включающий неравноплечий рычаг, на длинном плече которого укреплена подвеска с грузом, тягу для соединения рычага с нижним захватом и соединенный с рычагом привод, а также устройство для горизонтирования рычага, содержащее привод перемещения верхнего захвата и цепь управления исполнительным двигателем этого привода,35 включающую датчик положения рычага в виде конечного выключателя и магнитный пускатель, в которой рычаг соединен с тягой посредством шарового шарнира 2-10Указанная установка позволяет проводить высокотемпературные испытания при циклическом растяжении, но характеризуется низкой точностью измерения деформации образца при высокотемператур 45 ных испытаниях. Йпя нагружения образца длинное плечо рычага опускается вниз, при этом перемещение шарового шарнира и тяги получает помимо вертикальной составляющей еите и горизонтальную составляющую, которая вызывает нежелаЬ тельные перемещения тяг экстенэометра и возникновение в них изгибающих усилий, вносящих погрешности в показания индикаторов экстензометра, соизмеримые по величине с деформацией образца, Кроме того, горизонтирование рычага в установкепроизводится при нагруженном состоянии образца, что создает дополнительную наг- рузку на образец, не предусмотренную программой испытаний и оказывающую влияние на характеристики циклической прочности, искажая ход испытания. При снятии нагрузки с образца во время двйжения рычага вверх имеет место эффект обратного пластического последствия, т, е. уменьшение величины деформации полэучести, регистрация которого на установке невозможна из- за большой погрешности измерения деформации, что сужает функциональные возможности устан овки,Цель изобретения - повышение точности испытания на циклическую прочность и ползучесть и расширение функциональных возможностей установки.Поставленная цель дрстигается тем, что установка для циклических высокотемпературных испытаний материалов на растяжение, содержащая станину, устройство для нагрева образца, верхний и нижний захваты образца, экстензометр, механизм для циклического нагружения образца, включающий неравноплечий рычаг, на длинном плече которого укреплена подвеска с грузом, тягу для соединения рычага с нижним захватом и соединенный с рычагом привод а также устройство для горизонтирования рычага содержащее привод перемещения верхнего захвата и цепь управления исполнительным двигателем этого привода, включающую датчик положения рычага в виде конечного выключателя и магнитный пускатель, снабжена реле времени, включенным между конечным выключателем и магнитным пускателем, и закрепленной на нижнем конце тяги серьгой, имеющей обращенный вверх выступ, а на коротком плече рычага выполнено ответное гнездо для выступа серьги.ЭБлагодаря такому выполнению при снятии нагрузки разрывается механический контакт рычага с серьгой и цепь: нижний захват - образец -верхний захват получает чисто вертикальное перемещение, что обеспечивает более точное измерение экстенэометром деформации образца и, следовательно, более точную регистрацию характеристик циклической ползучести и возможность точной регистрации характеристик обратного пластического последействия. Введение реле времени позволяет обеспечить возврат рычага в горизонтальное положение при разгруженном образце, в результате чего устраняется действие на образец дополнительной нагрузки, которая вози;жает в случае горизонтиро 3 10450вания рычага при нагруженном состоянииобразца.На фиг. 1 изображена установка цляциклических высокотемпературных испытаний материалов на растяжение, общий виц;на фиг. 2 - соединение с нижним захватом;на фиг. 3 - виц по стрелке А на фиг. 2.Установка содержит станину 1, уст -ройство 2 нагрева образца 3 верхний 4и нижний 5 захваты образца 3, экстензометр, включающий два инцикатора 6 и 7часового типа, соединенных при помощитяг 8 с концами образца 3, механизмдля циклического нагружения орразца 3,включающий неравноплечий рычаг 9,установленный на станине 1 в шарнирнойопоре 10, на длинном плече которого укреплена поцвеска 11 с грузом 12 тягу13 цля соединения рычага 9 с нижним захватом 5, снабженную на нижнем конце 20серьгой 14, имеющей обращенный вверхвыступ 15, входящий в ответное гнезцо16, выполненное на коротком плече рычага 9, и соециненный с рычагом 9 привод, содержащий программный эацатчик17, электродвигатель 18, червячный ре,дуктор 19, цепную передачу 20, кривошип21 и трос 22, соециняющий кривошип 21с рычагом 9, Установка соцержит такжеустройство для горизонтирования рычага9, в состав которого входят привод перемещения верхнего захвата 4, включающийисполнительный двигатель 23, червячныйредуктор 24, цепную перецачу 25, червячный рецуктор 26 и винтовую пару 27,35соединенную шарниром 28 с верхнимзахватом 4, и цепь уцравления исполнительным двигателем 23 этого привода,содержащую датчик 29 положения рычага 9 в вице конечного выключателя,магнитный пускатель 30 и реле 31 времени, включенное между конечным выключателем 29 и магнитным пускателем 30,Рычаг 9 имеет противовес 32 цля45частичного уравновешивания рычага 9,подвески 1 1 и других деталей установкиа также съемный элемент 33, закрепленныйв рычаге шпонкой 34, и установлен вподшипниках 35 опоры 10, закрытыхкрышками 36, В качестве реле 31 време 50ни может быть использовано станцартноереле ВЛпредназначенное для передачикоманц иэ одной электрической цепи вдругие (не более трех) с опрецеленными 71 4предварительно установлащыми независимыми выдержками времени в цепяхуправления, Тяга 13 соединена с нижнюю захватом 5 чекой 37.Установка работает следувхцим образом.Прогреммный зацатчик 17 управляетэлектродвигателем 18, который черезредуктор 19 и цепную передачу 20 приводит в движение кривошип 21, При движении кривошипа 21 вниз длинное плечорычага 9 поц действием груза 12 опускается и гнездо 16 рычага 9 входит вконтакт с выступом 15 серьги 14, Серьга 14 через тягу 13 и нижний захват 5передает нагрузку на образец 3. По меревытяжки образца 3 рычаг 9 опускается,замькая контакты конечного выключателя29. При замыкании контактов выключателя 29 эапитывается реле 31 времашкоторое самоблокируется и обеспечиваетзадержку включения магнитного пускателя30 до ближайшей фазы разгрузки образца3, цля чего на цифровом реле 3 1 в соответствии с частотой циклов нагружения заранее устанавливается необходимое времязадержки,При движении кривошипа 21 вверх рычаг 9 поцнимается с помощью троса 22.Гнездо 16 выходит из контакта с выступом 15, и нагрузка с образца 3 снимается, Во время разгрузки реле 31 включает магнитный пускатель 30 и исполнительный двигатель 23, который черезчервячные редукторы 24 и 26, цепнуюпередачу 25 и винтовую пару 27 поднимает верхний захват 4, образец 3, нижний захват 5 и серьгу 14 цо положения,при котором рычаг 9 в фазе нагруженияобразца 3, когца гнездо 16 контактируетс выступом 15, расположится горизонтально, После этого реле 31 выключает магнитный пускатель 30 устройства горизонтирования,В установке все элементы выполнены вколичестве четырех за исключением программного зацатчцка 1 7, двигателя 18,редуктора 19 и перецачи 20, что позволяет производить одновременно испытание четырех образцов.Применение предлагаемой установкипозволяет повысить точность испытанияна циклическую прочность и ползучестьи дает воэможность изучать эффект обратного пластического послецствия.