устройство для испытания трубной заготовки при различных температурах

Формула изобретения

Устройство для испытания трубной заготовки на прочность, включающее разъемную матрицу, нажимной пуансон, рабочее тело в виде сыпучего материала, отличающееся тем, что устройство снабжено трансформатором для нагрева заготовки, матрица выполнена из неэлектропроводного материала, рабочее тело - из термостойкого неэлектропроводного материала, а в теле матрицы выполнены сквозные пазы, в одном из которых установлена видеокамера, а в другом - шток датчика для измерения величины деформации, датчик для измерения величины деформации и видеокамера соединены с компьютером.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области исследования прочностных свойств изделий из твердых материалов путем приложения к ним механических усилий.

Известно устройство для испытания трубчатых образцов на прочность (патент РФ 1836629, МПК 5 G 01 N 3/04, 1993), включающее: основание, размещенный на основании цилиндрический корпус, захваты для образца, втулку для контактирования с внутренней поверхностью образца и установленный во втулке торец нагружателя.

Существенными недостатками данного устройства является то, что устройство не позволяет производить нагрев заготовки непосредственно в зоне деформации.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является устройство для испытания трубчатых образцов осевым сжатием и внутренним давлением (патент РФ 2075052, МПК 6 G 01 N 3/08, 1997), включающее силовую опору, опору для образца, кольцевую камеру, расположенную внутри образца, заполненную несжимаемой пластической средой, оправку для образца, поршень с кольцевой рабочей поверхностью.

Существенным недостатком данного устройства является отсутствие возможности испытания трубной заготовки при различных температурах; в процессе испытаний невозможно количественно оценить величину деформации испытуемого образца и кинетику процесса испытания.

Задачей изобретения является создание устройства, позволяющего производить испытания трубной заготовки при различных температурах и отслеживать процессы деформации, происходящие в трубной заготовке во время испытания.

Устройство содержит разъемную матрицу, рабочее тело из сыпучего материала, нажимной пуансон.

В отличие от прототипа матрица выполнена из неэлектропроводного материала, рабочее тело из термостойкого неэлектропроводного материала, устройство снабжено трансформатором для нагрева заготовки. Это позволяет производить испытания заготовки при различных температурах. В теле матрицы выполнены сквозные пазы, в одном из которых установлена видеокамера, в другом шток датчика измерения величины деформации трубчатой заготовки во время испытания ее на прочность.

Устройство для испытания трубных заготовок содержит разъемную полую матрицу 1, основание 2, в матрицу помещена трубная заготовка 3, с рабочей средой 4. В пазах 5 расположен датчик определения величины деформации 6 и цифровая видеокамера 7, соединенные с компьютером 8. Ток к заготовке подводят посредством трансформатора 9. Давление Р на рабочую среду осуществляют при помощи пуансона 10.

Изобретение поясняется графическим материалом, где изображен общий вид устройства.

Устройство работает следующим образом. В разъемную полую матрицу 1, установленную на основании 2, помещают испытуемую трубную заготовку 3, в которую засыпают диэлектрическую рабочую среду 4 (например, окись алюминия). Трансформатором 9 трубную заготовку нагревают до заданной температуры, и воздействием нажимного пуансона 10 на рабочую среду деформируют трубную заготовку с заданной скоростью до ее разрушения. Процесс деформации заготовки отслеживают с помощью расположенных в пазах 5 матрицы 1 датчика 6 и видеокамеры 7. Датчик 6 и видеокамера 7 позволяют фиксировать изменения в поверхностном слое заготовки в каждый момент времени, при деформации заготовки до ее полного разрушения. Полученная с датчиков информация о деформации и разрушении сохраняется и затем обрабатывается на компьютере 8.

Устройство позволяет испытывать трубную заготовку при различных температурах, количественно оценивать величину деформации, отслеживать кинетику процесса пластической деформации по изменению структуры поверхностного слоя трубной заготовки до ее разрушения.