Устройство для испытания листового металла на двухосное растяжение

Полезная модель относится к испытанию листовых металлов на двухосное растяжение, в частности к определению механических характеристик при различных температурах.

Устройство включает верхнюю и нижнюю матрицы, пуансон, источник электрического тока, подключаемый к листовому металлу, рабочее тело, расположенное между пуансоном и листовым металлом. В матрице с возможностью соприкосновения с листовым металлом установлен датчик акустической эмиссии, подсоединенный к компьютеру. Устройство позволяет производить испытания листового металла при различных температурах и отслеживать процессы деформации, происходящие в листовом металле во время испытания с проведением непрерывного контроля исследуемого материала листа путем обнаружения и регистрации акустических волн, возникающих от дефектов в материале листа в нагруженном состоянии, записи сигналов акустической эмиссии на компьютер и обработки их на нем.

Полезная модель относится к испытанию листовых металлов на двухосное растяжение, в частности к определению механических характеристик при различных температурах.

Известно устройство для испытания листового металла на двухосное растяжение при различных температурах по патенту РФ 2125255, включающее, основание, пуансон, нижнюю и верхнюю матрицу, между которыми располагается листовой металл, причем матрицы выполнены из неэлектропроводного материала, внутри верхней матрицы в качестве рабочего тела используют термостойкий неэлектропроводный сыпучий материал. Нагрев листового металла осуществляется посредством подключенного к листовому металлу трансформатора. Давление на рабочее тело осуществляют при помощи перемещения пуансона. После штамповки листового металла определяют глубину вытяжки и визуально исследуют поверхность листа на появление трещин.

Данное устройство не позволяет регистрировать акустические волны, испускаемые материалом листа, для обнаружения и регистрации возникающих и развивающихся дефектов в материале в процесс испытания образца листового металла.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является создание устройства, позволяющего производить испытания листового металла при различных температурах и отслеживать процессы деформации, происходящие в листовом металле во время испытания с проведением непрерывного контроля исследуемого материала листа путем обнаружения и регистрации акустических волн, возникающих от дефектов в материале листа в нагруженном состоянии, преобразовании их в электрические сигналы и обработке их на компьютере.

Это достигается тем, что в устройстве для испытания листового металла на двухосное растяжение, включающем верхнюю и нижнюю матрицы, пуансон, источник электрического тока, подключаемый к листовому металлу, рабочее тело, расположенное между пуансоном и листовым металлом, в матрице с возможностью соприкосновения с листовым металлом установлен датчик акустической эмиссии, подсоединенный к компьютеру.

Ограничительные признаки устройства: верхняя и нижняя матрицы, пуансон, источник электрического тока, подключаемый к листовому металлу, рабочее тело, расположенное между пуансоном и листовым металлом.

Отличительные признаки устройства: в матрице с возможностью соприкосновения с листовым металлом установлен датчик акустической эмиссии, подсоединенный к компьютеру.

Наличие ограничительных признаков позволяет устройству производить испытания листового металла при различных температурах и разных давлениях на листовой металл.

Благодаря наличию отличительных признаков возможна регистрация акустических волн, испускаемых дефектами материала листа в нагруженном состоянии. Наличие в устройстве датчика акустической эмиссии, установленного с возможностью соприкосновения с листовым металлом, позволяет улавливать акустические волны, испускаемые дефектами материала листа в нагруженном состоянии, преобразовывать их в электрические сигналы. Установка акустического датчика в матрице (не важно, в верхней или нижней) позволяет надежно фиксировать его. Подсоединение датчика к компьютеру позволяет сохранять и обрабатывать сигналы акустической эмиссии, поступившие от датчика.

Полезная модель поясняется графически, на фигуре показано устройство для испытания листового металла на двухосное растяжение.

Предлагаемое устройство содержит верхнюю матрицу 1 и нижнюю матрицу 2, установленные на основании 3, между матрицами располагается листовой металл 4, на листовом металле 4 устанавливается рабочее тело 5 из сыпучего термостойкого неэлектропроводного материала (например, окись алюминия). Ток к листовому металлу 4 подводят от источника электрического тока - обмотки 6 трансформатора. Давление Р на рабочее тело 5 осуществляют при помощи перемещения пуансона 7, который через пружины 8 обеспечивает прижатие верхней матрицы 1 к нижней матрице 2. В верхней матрице 1 с возможностью соприкосновения с листовым металлом 4 установлен датчик 9 акустической эмиссии (например, высокотемпературный датчик акустической эмиссии марки ВТ1), соединенный с компьютером 10.

Устройство работает следующим образом. На нижнюю матрицу 2, установленную на основании 3, укладывают испытуемый листовой металл 4. На листовой металл 4 устанавливают верхнюю матрицу 1, внутрь которой в качестве рабочего тела 5 засыпают сыпучий термостойкий неэлектропроводный материал, после чего пуансон 7 обеспечивает прижатие верхней матрицы 1 к нижней матрице 2. Замыкают цепь обмотки 6 трансформатора и нагревают испытуемый листовой металл 4 до заданной температуры. Посредством перемещения ползуна пресса с усилием Р перемещается пуансон 7. Это усилие передается на рабочее тело 5 и на поверхность образца из испытуемого металла 4, в результате чего начинается его двухосное растяжение.

В момент пластической деформации образца из испытуемого листового металла 4 производят размыкание цепи обмотки 6 трансформатора. Возникающие в материале нагруженного испытуемого листового металла 4 акустические волны, испускаемые возникшими и развивающимися дефектами материала листового металла, регистрируются датчиком 9 акустической эмиссии, преобразуются в электрические сигналы и передаются на хранение и обработку в подсоединенный к датчику 9 компьютер 10. При ходе ползуна 7 вверх образец из испытуемого листового металла 4 освобождается от верхней матрицы 1, вынимается рабочее тело 5 и поверхность образца из испытуемого листового металла 4 исследуется визуально, а полученные от датчика 9 сигналы акустической эмиссии, сохраненные на компьютере 10, обрабатываются на нем.

Устройство для испытания листового металла на двухосное растяжение, включающее верхнюю и нижнюю матрицы, пуансон, источник электрического тока, подключаемый к листовому металлу, рабочее тело, расположенное между пуансоном и листовым металлом, отличающееся тем, что в матрице с возможностью соприкосновения с листовым металлом установлен датчик акустической эмиссии, подсоединенный к компьютеру.