close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY6144

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 6144
(13) C1
(19)
7
(51) G 01N 3/08
(12)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛА ПРИ РАСТЯЖЕНИИ
(21) Номер заявки: a 20000457
(22) 2000.05.13
(46) 2004.06.30
(71) Заявитель: Государственное научное учреждение "Институт механики металлополимерных систем им.
В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Шилько Сергей Викторович;
Бодрунов Николай Николаевич (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт механики металлополимерных систем им.
В.А. Белого Национальной академии
наук Беларуси" (BY)
BY 6144 C1
(57)
Способ испытания материала при растяжении, включающий выравнивание установленного в захватах с перекосом образца, фиксацию его в захватах и растяжение образца до
наступления текучести и разрушения с последующим определением его механических характеристик, отличающийся тем, что для выравнивания образца его предварительно
зажимают в захватах с близкими по величине начальными усилиями и прикладывают
BY 6144 C1
начальное растягивающее усилие, не превышающее предела упругости материала образца, причем величину начальных усилий зажатия образца в захватах определяют, исходя из
условия проворота образца и отсутствия его продольного скольжения в захватах, из соотношения:
Mf/l sin α < No < fP/cos α,
где Mf - момент трения в захвате,
l - длина образца,
α - угол перекоса,
No - начальное растягивающее усилие,
f - коэффициент трения,
P - начальное усилие зажатия в захвате.
(56)
US 5361640 A, 1994.
SU 920445, 1982.
SU 1478081 A1, 1989.
Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования механических характеристик при растяжении, в частности определения модуля упругости, пределов прочности и текучести материалов.
В известном способе [1] предусматривается центрирование образцов с помощью нагрузочной рамы из силовых элементов, обладающих большим запасом пластичности и
жесткости при изгибе по сравнению с образцом, устанавливаемой на стандартной испытательной машине.
Недостатком способа является его сложность, связанная с необходимостью использования специального приспособления в виде нагрузочной рамы.
Использование промежуточного звена в виде нагрузочной рамы ограничивает габаритные размеры образца, что сужает область использования прототипа.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому решению
является способ, реализованный в устройстве [2], предусматривающий применение шарнирного крепления захватов для устранения деформаций изгиба.
Недостатком прототипа является появление дополнительного продольного смещения,
обусловленного наличием зазоров в шарнирах, что приводит к занижению измеренного
модуля упругости материала образца при растяжении.
Кроме того, использование прототипа не устраняет полностью перекос образца, т.к. не
позволяет совместить центр вращения шарнира с зоной закрепления образца в захвате.
Задачей изобретения является повышение точности определения механических характеристик и расширение области испытаний материалов при растяжении.
Поставленная задача решается тем, что способ испытания материала при растяжении,
включающий выравнивание установленного в захватах с перекосом образца, фиксацию
его в захватах и растяжение образца до наступления текучести и разрушения с последующим определением его механических характеристик, при этом, согласно изобретению, для
выравнивания образца его предварительно зажимают в захватах с близкими по величине
начальными усилиями и прикладывают начальное растягивающее усилие, не превышающее предела упругости материала образца, причем величину начальных усилий зажатия
образца в захватах определяют, исходя из условия проворота образца и отсутствия его
продольного скольжения в захватах, из соотношения:
Mf/lsinα < N0 < fP/cosα,
где Mf - момент трения в захвате;
l - длина образца;
α - угол перекоса;
2
BY 6144 C1
N0 - начальное растягивающее усилие;
f - коэффициент трения;
Р - усилие зажатия захвата.
Сущность способа заключается в выравнивании и растяжении образца с регистрацией
растягивающего усилия, отличающемся тем, что предварительно задают начальное усилие
сжатия в захватах Р и прикладывают начальное растягивающее усилие N0, при котором
напряжения растяжения не превышают предела упругости материала образца. При наличии перекоса образца в каждом захвате возникает касательное усилие и вызванный им
момент вращения в другом захвате. Под действием моментов вращения, превышающих
моменты трения в захватах, происходит проворот образца в направлении, противоположном начальному перекосу. Тем самым достигается уменьшение угла перекоса.
Таким образом, величина начального растягивающего усилия N0 определяется тремя
условиями: проворота образца, отсутствия необратимых (пластических) деформаций и
продольного скольжения образца.
С учетом схемы, показанной на рисунке, получим, что при осуществлении заявленного способа величина начального усилия растяжения N0 должна выбираться из условия
(6)
Mf/lsinα < N0 < fP/cosα ,
где Mf - момент трения в захвате;
l - длина образца;
α - угол перекоса;
f - коэффициент трения;
Р - усилие зажатия захвата.
После выравнивания образца производят его фиксацию в захватах, исключающую
проворот, и прикладывают усилие растяжения до наступления текучести и разрушения
образца с последующим определением модуля упругости, пределов текучести и прочности известными способами.
Способ был реализован с использованием серийной испытательной машины COMTEN-94C для определения механических характеристик полимерных материалов при растяжении-сжатии. Испытывались стандартные плоские образцы из полимерных материалов по ГОСТ [2] в виде лопаток (тип 2, основной размер) длиной 150 мм.
В таблице приведены результаты испытаний, включающие значения угла перекоса
образца относительно вертикальной оси до центрирования (α0) и после центрирования
(αk) для различных усилий зажатия, удовлетворяющих условию (6). В соответствии с полученными данными предлагаемый способ обеспечивает угловое выравнивание образца
на величину ∆α, позволяя добиться более близкого соответствия усилия нагружающего
устройства и нагрузки, действующей на образец.
Усилие зажатия Р, кгс
№
1
2
3
4
нижний захват
верхний захват
α0, град
αk, град
∆α, град
58
100
112
126
58
100
112
130
2,7
2,9
3,0
2,6
1,6
1,8
2,9
1,5
1,1
1,1
1,1
1,1
Источники информации:
1. Патент СССР 1270630, МКИ G 01N 3/08, 1984.
2. Патент США 536140, МПК G 01N 3/03, 1994.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
136 Кб
Теги
by6144, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа