Установка для испытаний материалов на термомеханическую усталость

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ i»873022 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.03.79 (21) 2732866/25-28 с присоединением заявки № — . (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

G 01 N 3/60

Государственный комитет

Опубликовано 15.10.81. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 25.10.81 по делам изобретений и открытий (53) УДК 620.178..38 (088.8) Г

Л. П. Лозицкий, А. Н. Ветров и Н. А. Ко ешнйков

Киевский ордена Трудового Красного Знамен институт, инженеров гражданской авиации (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИИ МАТЕРИАЛОВ

НА ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКУЮ УСТАЛОСТЬ

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испытаний материалов на термомеханическую усталость.

Известна установка для испытаний на термомеханическую усталость содержащая . основание, колонны, установленные на основании, фланцы, закрепленные на колоннах; захваты для крепления испытуемого образца и приспособление для нагрева и охлаждения образца (11.

Недостатком этой установки является низкая точность испытаний.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является установка для испытаний на термомеханическую усталость, содержащая основание, колонны, установленные на основании, диафрагму и траверсу, размещенные на колоннах, тягу, соединяющую тра.версу и диафрагму, пассивный и активный захваты для крепления испытуемого образца, приспособление для защемления образца, приспособление для нагрева и охлаждения образца и узел контроля деформации (2), Недостатком этой установки являются узкие функциональные возможности, которые не позволяют изменять асимметрию цикла нагружения в широких пределах.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем создания различных асимметрий цикла.

Указанная цель достигается тем, что установка снабжена двумя опорами, закрепленными на основании, и рычагом, установленным с возможностью поочередного шартО нирного закрепления на каждой из опор, а приспособление для защемления образца выполнено в виде двух гаек — барабанов, размещенных на тяге по обе стороны диафрагмы.

На фиг. 1 представлена схема установки; на фиг. 2 — схема расположения гаек — барабанов при нагружении образца растягивающими термическими усилиями; на фиг. 3 — схема расположения гаек — барабанов при нагружении образца сжимающими термическими усилиями.

Установка содержит основание 1, установленные на нем колонны 2 и 3, на которых размещены плита 4 с закрепленным на

873022 ней пассивным захватом 5, траверса 6 с установленными на ней индикаторами 7 и 8 и активным захватом 9 для крепления испытуемого образца 10, диафрагма 11 и тяга

l2, соединяющая траверсу 6 и диафрагму 11, приспособление для защемления образца 10, выполненное в виде гаек — барабанов 13 и 14, размещенных на тяге 12 по обе стороны диафрагмы 11 и соединенных с грузами

15 и 16 с помощью тросов 17 и 18. На верхней части основания закреплены опоры 19 и 20, а также рычаг 21, установленный с возможностью поочередного шарнирного закрепления одним своим концом на каждой из опор 19 или 20. Свободный конец рычага 21 снабжен грузом 22, подвешенным на пружине 23, и опирается на арретир 24. Траверса

6 связана с основанием 1 через трос 25, взаимодействующий с блоками 26 и 27 и грузом 28, уравновешивающим вес траверсы 6.

К захватам 5 и 9 подсоединены электрические шины 29 и 30 для подвода тока к образцу 10, а также штуцер 31 — для подвода охлаждающего реагента.

Установка работает следующим образом.

Испытуемый образец 10 устанавливают в захватах 5 и 9. Закрепляют на колоннах

2 и 3 сменную диафрагму 11 заданной жесткости и соединяют ее с траверсой 6 тягой 12.

Для нагружения образца растягивающим термическим усилием отворачивают гайку— барабан 14 до заданного расстояния от диафрагмы 11, а груз 16 отсоединяют от нее.

Подают ток на шины 29 и 30 и нагревают образец 10 до заданной температуры, в результате чего он начинает удлиняться, приподнимая гайку — барабан 13, которая тут же начинает навинчиваться на тягу 12 под действием крутящего момента, создаваемого грузом 15, выбирая образовавшийся зазор между плоскостью гайки — барабана 13 и диафрагмой 11 и защемляя -"."-.. ец 10.

После достижения образ цом .! а,анной температуры и выдержки при си охлаждают образец, подавая через штуцер 31 охлаждающий реагент, например холодный воздух. При охлаждении защемленный образец 10 нагружается растягивающим усилием, поскольку гайка — барабан 13 препятствует укорочению.

Периодически нагревая и охлаждая образец до заданных температу, производят его термициклическое нагру> ение заданными растягивающими термическими напряжениями, которые определяют по деформации образца 10 с помощью индикаторов 7 и 8.

Формула изобретения

Установка для испытаний материалов на термомех=ническую усталость, содержащая основание, колонны, ус-аповленные на основании, диафрагму и т,1авсрсу, размещенные на колоннах тягу, соединяющую траверсу и диафрагму, пассивный и активный захваты для крепления испытуемого образца, приспособление для защемления образца, приспоЗ5 собление для нагрева и охлаждения образца и узел контроля деформации, отличаю-. щаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем создания различных асимметрий цикла, она снабжена двумя опорами, закрепленными на основа4о нии, и рычагом, установленным с возможностью поочередного шарнирного закрепления на каждой из.опор, а приспособление для защемления образца выполнено в виде двух гаек — барабанов, размещенных на тя45 ге по обе стороны диафрагмы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Школьник Л. М. Методика усталостных испытаний. -М., «Металлургия», 1978, с. 263 — 265, рис. 148.

5о 2. Авторское свидетельство СССР

Ме 506786, кл. С 01 М 3/18, 1973 (прототип).

5 о

2О

Дополнительное механическое нагружение осуществляют путем приложения стати-ческих сжимающих или растягивающих нагрузок от рычага 21, шарнирно установленного либо на опоре 19, либо на опоре 20.

При необходимости нагружения образца

10 сжимающими термическими напряжениями гайку — барабан 13 отворачивают до заданного расстояния от диафрагмы 11, груз

15 отсоединяют от нее, а груз 16 подсоединяют к гайке — барабану 14, которая под действием груза 16 навинчивается на тягу 12 до упора с диафрагмой 11. При нагреве защемленный образец 10 нагружается сжимающим усилием, поскольку гайка — барабан

14 препятствует термическому удлинению.

При охлаждении образец укорачивается, а образовавшийся зазор между диафрагмой

11 и плоскостью гайки — барабана L4 выбирается вследствие навинчивания последней на тягу 12 под действием крутящего момента, создаваемого грузом 16.

Предлагаемая установка обладает широкими функциональными возможностями и обеспечивает создание различных асимметрий цикла нагружения.

873022

/7

1

1

1 фиг.2

Составитель В. Гриненко

Редактор И. Касарда Техред, А. Бойкас Корректор Н. Стен

Заказ 9016/64 Тираж 910 Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4