Универсальная установка для исследования длительных и кратковременных механических свойств твердых тел

(51) 01 3/08 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(условный предел текучести) механическими свойствами. Универсальное устройство, которое позволяет проводить кратковременные,длительные и комбинированные испытания твердых тел для определения и изучения их механических свойств, с возможностью проведения комбинированных испытаний на одном образце за счет того, что редуктор, установленный на верхнем рычаге с нагружающим механизмом, позволяет плавно регулировать напряжения и нагрузки в широком диапазоне, наличие в измерительной базе установки температурно стабилизирующего элемента позволяет задавать и поддерживать температуру с необходимой точностью в широком интервале, за счет того, что оси рычагов и образца взаимно перпендикулярны исключается влияние термической нестабильности окружающей среды на измеряемую деформацию. Измерительная база установки соизмерима с длиной образца, что обеспечивает точность измерения удлинения образца.(72) Чумаков Евгений Васильевич Жансеркеева Зарина Аркадьевна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) УНИВЕРСАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЛИТЕЛЬНЫХ И КРАТКОВРЕМЕННЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТВЕРДЫХ ТЕЛ(57) Универсальная установка относится к испытательной технике и позволяет определять механические свойства твердых тел, а также изучать влияние температуры и напряжений, определять корреляционные параметры между длительными 21036 Универсальная установка относится к испытательной технике и позволяет определять механические свойства твердых тел, а также изучать влияние температуры и напряжений, определять корреляционные параметры между длительными(условный предел текучести) механическими свойствами. Имеется устройство патент РФ 2104514 дата публикации 10.02.98 Бюлл. изобр.4, МКИ 01 3/08 для испытания твердых тел на длительную прочность, содержащая станину, установленные на ней силовой редуктор с приводом вращения,шарнирно связанную с одним из концов винта редуктора первую тягу, шарнирно закрепленный на станине первый рычаг, шарнирно связанную с одним из его плеч вторую тягу, закрепленные на свободных концах тяг соответственно пассивный и активный захваты для трубчатого образца,нагружающий механизм, выполненный в виде установленной на станине с возможностью вертикального перемещения каретки и шарнирно закрепленной на ней подвески с грузами, третью и четвертую тяги, одни концы которых шарнирно связаны с кареткой и со станиной соответственно, и пятую тягу, один конец которой шарнирно связан со свободными концами третьей и четвертой тяг. Однако на известной установке практически мгновенное приложение нагрузки не позволяет проводить кратковременные механические испытания напряжение при длительных испытаниях на ползучесть и длительную прочность требует постоянной корректировки несоизмеримость измерительной базы установки и образца сказывается на точности измерения удлинения образца и не обеспечивает термическую стабильность и общую устойчивость системы установка не позволяет проводить комбинированные испытания механических свойств твердых тел. Комбинированные испытания невозможно проводить на одном образце. Задачей изобретения является создание универсального устройства, которое позволяет проводить кратковременные,длительные и комбинированные испытания материалов для определения и изучения их механических свойств, с возможностью проведения комбинированных испытаний на одном образце. Техническим результатом при использовании предлагаемого универсального устройства является плавное задание нагрузки, увеличение надежности системы и точности измерения удлинения образца. При использовании предлагаемого универсального устройства во время испытаний на длительную прочность и ползучесть напряжение остается постоянным и может плавно регулироваться и имеет место температурная стабильность системы, которая обеспечивает точность измерения изменения длины образца. Плавность нагружения и возможность его стабилизации на одном уровне достигается тем, что имеется возможность регулирования оборотов выходного вала электродвигателя постоянного тока 2 в широком диапазоне скоростей нагружения и растягивающих усилий. Взаимно перпендикулярное расположение осей рычагов и образца исключают влияние термической нестабильности окружающей среды на измеряемую в процессе ползучести деформацию. Измерительная база установки соизмерима с длиной образца, что обеспечивает точность измерения удлинения образца. По своему типу универсальная установка относится к рычажным механизмам (фиг.1) и состоит из рычаги (1) и (2), соединительный элемент (3), электродвигатель постоянного тока с редуктором (4), тележка (5), грузовая платформа (6),гибкий элемент (7), направляющий элемент (8),образец (9), пассивный захват (10), активный захват(11), температурно стабилизирующий элемент (12),датчик деформации (13), опоры для верхнего и нижнего рычагов (14) и (15). Универсальная установка работает следующим образом. Наличие двух рычагов (1) и (2),соединенных элементом (3) позволяют создать растягивающее усилие. Вращение выходного вала редуктора с большим передаточным отношением (4) преобразуется в поступательное движение тележки(5) с грузовой платформой (6) с помощью тонкого гибкого элемента (7), направляющим элементом которого является блок(8). Одноосное растягивающее усилие, которое обеспечивается величиной груза, располагаемого на грузовой площадке, передается образцу (9), один конец которого закреплен в пассивном захвате (10), через активный захват(11). Температурно стабилизирующий элемент (12) служит для поддержания требуемой температуры на образце с необходимой точностью в процессе испытания. Удлинение образца контролируется датчиком деформации (13). Элементы конструкции (14) и (15) служат в качестве опор для верхнего и нижнего рычагов. Соотношение длин плеч нижнего рычага неизменно, а для верхнего рычага оно зависит от положения грузовой платформы. Максимальное соотношение длин плеч может быть достигнуто путем изменения положения верхнего и нижнего рычагов относительно опор. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Универсальная установка для исследования длительных и кратковременных механических свойств твердых тел, содержащая станину, силовой редуктор с приводом вращения, шарнирно связанную с редуктором первую тягу, шарнирно закрепленный на станине первый рычаг, вторую тягу, закрепленные на свободных концах тяг соответственно активный и пассивный захваты для образца, нагружающий механизм с возможностью перемещения каретки и шарнирно закрепленный на ней подвески с грузами, отличающаяся тем, что редуктор установлен на первом горизонтально расположенном рычаге с нагружающим механизмом, шарнирно связанным со вторым 21036 горизонтально расположенным рычагом, конец которого связан с первой тягой. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что плоскости расположения двух рычагов и измерительной базы установки взаимно перпендикулярны. 3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что измерительная база установки имеет температурно стабилизирующий элемент.