Способ высокотемпературных испытаний образцов на прочность

 

Изобретение относится к области испытания на прочность при высоких температурах образцов из проводящих материалов. Цель изобретения - повышение точности за счет обеспечения однородности температурного поля на рабочем участке. Образец 1 нагревают до требуемой температуры и определяют его прочностные характеристики. Предварительный нагрев осуществляют путем попеременной подачи, электрического тока на рабочий участок 2 и захватные участки 3 и 4 образца 1, В процессе нагружения образца 1 заданную температуру поддерживают путем подачи тока попеременно на участки 3 и 4. Величиной тока управляют с учетом разностей температур рабочего участка и каждого из захватньпс участков . 1 ил. ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (511 4 G 01 N 3/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Х

7Å

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4196911/25-28 (22) 18.02.87 (46) 07.02.89.Бюл. ¹ 5 (71) Институт проблем прочности

АН УССР (72) В.С.Дзюба и С.В.Зубик (53) 620.193,5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 188104, кл. G 01 N 3/18, 1966 ° (54) СПОСОБ ВЫСОКОТЕИ1ЕРАТУРНЫХ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ НА ПРОЧНОСТЬ (57) Изобретение относится к области испытания на прочность при высоких температурах образцов из проводящих материалов. Цель изобретения — повышение точности за счет обеспечения однородности температурного поля на рабочем участке. Образец 1 нагревают до требуемой температуры и опреде- . ляют его прочностные характеристики.

Предварительный нагрев осуществляют путем попеременной подачи, электрического тока на рабочий участок 2 и захватные участки 3 и 4 образца 1 °

В процессе нагружения образца 1 заданную температуру поддерживают путем подачи тока попеременно на участки

3 и 4. Величиной тока управляют с учетом разностей температур рабочего участка и каждого из захватных участков. 1 ил.

1456828

Изобретение относится к испытаниям на прочность при высоких температурах образцов из проводящих материалов.

Цель изобретения — повышение точ5 ности эа счет обеспечения однородности температурного поля на рабочем участке.

На чертеже представлена схема уст- 1О ройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит образец 1 с рабочим участком 2 и захватными участками 3 и 4, датчик 5 температуры на рабочем участке 2, блок 6 регистрации температуры, иэмерительнЪ и блок 7, программное устройство 8, блок 9 формирования сигнала, блок 10 переключения напряжения, источник ll напряжения, датчик 12 температуры на захватном участке 3, измерительный блок 13, блок 14 формирования сигнала, источник 15 напряжения, датчик 16 температуры на захватном 25 участке 4, измерительный блок !7, блок 18 формирования сигнала, источник 19 напряжения.

Кроме того, устройство содержит испытательную машину для нагружения образца (не показана).

Способ реализуется следующим образом.

Предварительно для данной серии образцов определяют характерные температурные точки (с максимальной тем35 пературой на рабочем участке и с минимальной температурой в примыкающих к нему зонах захватных участков).

Для этого нагревают один из образцов 40 путем непосредственного пропускания через него электрического тока и следят эа изменением температуры на рабочем участке.

Измерения температуры в указанных 45 точках позволяет повысить чувствительность способа.

В процессе испытания образец предварительно нагревают с заданной скоростью до заданной температуры.

Для этого электрический ток попеременно подают через блок 10 с интервалом 0,01 с на рабочий участок 2 от источника 11 и на захватные участки

3 и 4 от источников 11 и 19 соответственно. Температуру образца контролируют датчиком 5 на рабочем участке

2, датчиками 12 и 16 в примыкающих к нему зонах захватных участков 3 и 4 и записывают в блоке 6 регистрации температуры. Сигнал с датчика 5, соответствующий температуре рабочего участка 2, в каждый момент времени сравнивается в измерительном блоке

7 с сигналом, соответствующим заданной температуре, поступающим из программного устройства 8. С выхода измерительного блока 7 усиленный сигнал рассогласования подается в блок

9 формирования сигнала, который управляет величиной напряжения, вырабатываемого в источнике 11, На источнике

ll формируется величина напряжения, прямо пропорциональная разности температур действительной и заданной (в соответствии с программой). Сигнал с датчика 12, соответствующий температуре в зоне захватного участка 3, примыкающей к рабочему участку 2, в каждый момент времени сравнивается в измерительном блоке 13 с сигналом, соответствующим текущей температуре рабочего участка 2. С выхода измерительного блока 13 усиленный сигнал рассогласования подается в блок 14 формирования сигнала, который управляет величиной напряжения на источнике 15. Управление нагревом захватного участка 4 осуществляется аналогично управлению нагревом захватного участка 3.

Нагретый образец нагружают с помощью испытательной машины и определяют физико-механические характеристики материала, например прочностные или жесткостные. Равномерность нагрева образца позволяет снизить температурные напряжения, т ° е. повысить точность испытаний. Обеспечение заданной скорости прогрева образца позволяет повысить достоверность результата. Максимальный эффект достигается при испытании образцов материалов с низкой теплопроводностью, например углепластиков.

Предлагаемый способ позволяет также создавать на рабочем участке требуемые температурные напряжения путем нагрева захватных участков по заданным программам.

Формула изобретения

Способ высокотемпературных испытаний образцов на прочность, заключающийся в том, что токопроводящий

1456828

Составитель Д.Поспелов

Редактор Г.Волкова Техред И.Верес Корректор И.Муска

Заказ 7476/4! Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул . Проектная, 4 образец, имеющий два захватных и рас" положенный между ними рабочий участки, предварительно. нагревают путем пропускания через образец электричес5 кого тока, затем механически нагружают и определяют прочностные характеристики, о т л и ч а ю ш и и с я тем,- что, с целью повышения точности за счет обеспечения однородности температурного поля на рабочем участке, при предварительном нагреве и нагружении измеряют разности температур рабочего и каждого из захватных участков, с учетом которых изменяют величину тока до выравнивания температуры на рабочем участке, и пропускание его в процессе предварительного нагрева осуществляют попеременно через рабочий и оба эахватных участка, а в процессе нагружения— попеременно только через захватные участки °