Зразок для випробування неметалевих матеріалів осьовими навантаженнями

УКРАЇНА UA (іі)2414 из) U (51)7 G01N1/00,G01N3/08,G01N3/60 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ видається під відповідальність власника патенту (54) ЗРАЗОК ДЛЯ ВИПРОБУВАННЯ НЕМЕТАЛЕВИХ МАТЕРІАЛІВ ОСЬОВИМИ НАВАНТАЖЕННЯМИ 1 (21)2003087440 . чЧ (22) 06.08.2003 ... -* і ' ' (24) 15.03.2004 (46) 15.03.2004, Бюл. № 3, 2004 р. (72) Дзюба Віктор Степанович, Кравчук Леонід Васильович, Токарський Віталій Антонович, Оксіюк Сергій Вікторович (73) ІНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МІЦНОСТІ ЇМ. Г.С. ПИСАРЕНКА НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ (57) 1. Зразок для випробування неметалевих матеріалів осьовими навантаженнями, що має робо чу, виготовлену у вигляді стрижня, ділянку і захоплювальні, розташовані співвісно з робочою, ділянки, який відрізняється тим, що у захоплювальних ділянках зразка виконані глухі осьові отвори, дно кожного отвору призначене для опирання на нього кінця штоку пристрою для вимірювання деформацій, а довжина кожного отвору дорівнює відстані від торця зразка до ближньої межі робочої' Корисна модель відноситься до засобів для механічних випробувань матеріалів на міцність до зразків з неметалевих матеріалів, зокрема композитних матеріалів (частково УУКМ) для їх випробування осьовими навантаженнями (на стиск і на розтяг) в умовах високих (~3000°С) температур. Найбільш близьким до пропонованого за технічною суттю є зразок для випробування неметалевих матеріалів осьовими навантаженнями, що має робочу, виконану у вигляді стрижня, ділянку І захватні ділянки, розташовані на протилежних торцях робочої ділянки і співвісно з нею [Лозинский М.Г. Тепловая микроскопия материалов. - М.: Металлургия. - 1976. - С.156, рис.87]. Під час дослідження описаного зразка на розтяг або стиск реєструють деформацію робочої ділянки зразка по переміщенню її кордонів. Перед випробуванням описаного зразка при високих (2200-3000°С) температурах використовують, як правило, тензометри або індуктивні датчики Але через високі температури датчик не можна розташовувати у безпосередній близькості до зразка, оскільки це приведе до згоряння електричної ізоляції і виходу датчику з ладу. Тому для виносу датчика з зони високих температур використовують штоки. При цьому одні кінці штоків індуктивного датчика, призначеного для вимірювання деформацій, закріплюють на кордонах робочої ділянки зразка, а другі - з'єднують відповідно з корпусом і з сердечником датчика. Під час дослідження зразка осьовими навантаженнями при високих (2200-3000°С) температурах фрагменти штоків поблизу кордонів робочої ділянки зразка деформуються і згоряють, що, практично, виключає можливість отримання даних про деформування робочої ділянки зразка безпосередньо перед руйнуванням зразка При цьому використання оптичних засобів не завжди можливе, наприклад, через зміну оптичних якостей середовища навколо зразка, зокрема, через його забруднення продуктами вигоряння матеріалу досліджуваного зразка. У основу пропонованої корисної' моделі поставлено задачу створення зразка такої конструкції, який би мав засоби для захисту кінців штоків пристрою для вимірювання деформацій робочої' ділянки зразка від деформування і згоряння під час його випробувань осьовими навантаженнями при високих (2200-3000°С) температурах. Поставлена задача вирішується у пропонованій конструкції зразка, який, як і відомий зразок для випробування неметалевих матеріалів осьовими навантаженнями, що має робочу, виготовлену у вигляді стрижня, ділянку і захватні, розташовані співвісно з робочою, ділянки, а, ВІДПОВІДНО ДО пропозиції, у захватних ділянках зразка виконані глухі осьові отвори, дно кожного отвору призначене для обпирання на нього кінця штоку пристрою для вимірювання деформацій, а довжина кожного отвору дорівнює відстані від торця зразка до ближчого кордону робочої ділянки. Особливістю пропонованого зразка є І те, що кожний глухий осьовий отвір має форму конуса, вершина якого направлена в сторону робочої ділянки. Згадані глухі осьові отвори, довжина кожного з яких дорівнює відстані від торця зразка до ближчо ДІЛЯНКИ. 2. Зразок за п. 1, який відрізняється тим, що кожний глухий осьовий отвір має форму конуса, вершина якого направлена в сторону робочої ділянки. CM 2414 2 і 3 зразка встановлені у захватах установки, приго кордону робочої ділянки, призначені для розмізначеної для випробовувань композиційних матещення в кожному з них штоку пристрою для виміріалів при температурах до 3000°С у вакуумі, окирювання деформацій. Під час нагрівання робочої слювальному чи інертному середовищах (на фіг. ділянки зразка, наприклад, шляхом пропускання не показана). Установка виготовлена на базі вичерез неї електричного струму, фрагмент штоку пробувальної' машини 1958У10-1 і забезпечена пристрою для вимірювання деформацій є захищекомплексом засобів та пристроїв для створення ним від теплового потоку і тому довше зберігає заданих умов експерименту щодо температури, свою працездатність. Такий шток може бути вигосередовища і виду навантаження, апаратурою для товлений з матеріалу зразка. керування експериментом, в тому числі в автомаВиконання кожного глухого осьового отвору у тичному режимі, для проведення випробовувань формі конуса, вершина якого направлена в сторопри різноманітних видах програмного навантаженну робочої ділянки, дозволяє виключити можлиня, системою програмного нагріву зразка та вимівість тертя бічних поверхонь штоку тензометра і рювально-інформаційною системою /Див. Богомоглухого осьового отвору зразка, що окрім захисту лов А.В., Борисенко В.А. Установка для испытания штоку, сприяє підвищенню точності реєстрації декомпозиционных материалов на кручение при теформації. мпературах до 3300К. - Проблемы прочности. Робоча ділянка пропонованого зразка може 1992, №1.-С.87-88./. мати форму прямого циліндру або прямого паралелепіпеду. Зразок досліджують так. Через захвати установки до захватних ділянок Конструкція зразка показана на схематичному 2 і 3 зразка прикладають зусилля розтягу- Шляхом кресленні (фіг.). пропускання електричного струму через робочу Зразок для випробування неметалевих матеділянку 1 ЇЇ нагрівають до температури 2200ріалів осьовими навантаженнями, має робочу 1 і 3000°С. При цьому довжина L робочої ділянки 1 захватні 2 і 3 ділянки. Робоча ділянка 1 має довзразка збільшується. Це збільшення реєструють за жину L. У захватних ділянках 2 і 3 зразка виконані допомогою тензометра. Оскільки досліджуваний глухі осьові циліндричні отвори 4 і 5. Згадані отвозразок виготовлений з неметалевого матеріалу, ри 4 і 5 можуть мати і конічну форму. У якості приякий має малу теплопровідність, а КІНЦІ ШТОКІВ 7 строю для вимірювання деформацій використаний захищені захватними ділянками 2 І 3 зразка - схотензометр (не показаний), винесений із зони довані у отворах 4 і 5, теплова дія на кінці штоків 7 сліджень на 200-250мм. Дно 6 кожного отвору прине приводить до їх руйнування, що дозволяє назначене для обпирання на нього кінця 7 штоку дійно проводити реєстрацію зміни довжини L ротензометра. Довжина кожного отвору 4 і 5 дорівбочої ділянки 1 до руйнування зразка. нює по осі зразка відстані від торця зразка до ближчого кордону робочої' ділянки 1. Захватні ділянки Комп'ютерна верстка М. Мацепо Підписне Тираж 38 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м. Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м. Київ, 04119