УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТРУБНОЙ ЗАГОТОВКИ

Полезная модель относится к области исследования прочностных свойств изделий из твердых материалов путем приложения к ним механических усилий.
Известно устройство для испытания при низких температурах трубной заготовки по а.с. СССР №811100, в котором трубная заготовка с одного торца устанавливается на основании устройства и с другого торца трубной заготовки установлена заглушка. В трубной заготовке в качестве рабочего тела используется лед, внутри трубной заготовки установлены датчики деформации. По данным датчиков деформации и визуальному осмотру трубной заготовки определяют величину критического напряжения для трубной заготовки.
Данное устройство не позволяет одновременно регистрировать и сохранять на устройстве памяти величину деформации, возникающие напряжения в трубной заготовке во времени, отслеживать кинетику процесса пластической деформации по изменению структуры поверхностного слоя, обнаруживать и регистрировать развивающиеся внутренние дефекты материала трубной заготовки до ее разрушения путем регистрации упругих колебаний (акустических волн), возникающих при пластической деформации твердых сред.
Задачей полезной модели является создание устройства, позволяющего при низких температурах испытывать трубную заготовку, причем, одновременно во времени регистрировать и сохранять на устройстве памяти величину деформации, возникающие напряжения в трубной заготовке во времени, отслеживать кинетику процесса пластической деформации по изменению структуры поверхностного слоя, обнаруживать и регистрировать развивающиеся внутренние дефекты материала трубной заготовки до ее разрушения путем регистрации упругих колебаний (акустических волн), возникающих при пластической деформации твердых сред.
Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, заключается в создании устройства, позволяющего при низких температурах испытывать трубную заготовку, причем, одновременно во времени регистрировать и сохранять на устройстве памяти величину деформации, возникающие напряжения в трубной заготовке во времени, отслеживать кинетику процесса пластической деформации по изменению структуры поверхностного слоя, обнаруживать и регистрировать развивающиеся внутренние дефекты материала трубной заготовки до ее разрушения путем регистрации упругих колебаний (акустических волн), возникающих при пластической деформации твердых сред.
Это достигается тем, что в устройстве для испытания трубной заготовки, включающем основание для установки на нем торцом трубной заготовки, в которой расположено рабочее тело в виде льда, заглушку на другом торце заготовки, датчик деформации, согласно заявленному техрешению оно дополнительно содержит компьютер, к которому присоединены датчик давления, видеокамера, датчик акустической эмиссии, прикрепленный к трубной заготовке.
Известными признаками заявленной полезной модели являются следующие:
- устройство содержит основание для установки на нем торцом трубной заготовки;
- в трубной заготовке расположено рабочее тело в виде льда;
- заглушку на другом торце заготовки;
- датчик деформации.
Отличительные признаки полезной модели:
- устройство содержит компьютер;
- к компьютеру присоединены;
- датчик давления;
- видеокамера;
- датчик акустической эмиссии, прикрепленный к трубной заготовке.
Благодаря тому, что устройство для испытания трубной заготовки содержит компьютер, к которому присоединены датчик давления, видеокамера, датчик акустической эмиссии, прикрепленный к трубной заготовке, возможно на устройство памяти компьютера во времени одновременно записывать сигналы от датчика давления, изображение поверхности испытуемой трубной заготовки, сигналы о величине деформации от датчика деформации, сигналы от датчика акустической эмиссии. Датчик деформации и видеокамера позволяют фиксировать изменения в поверхностном слое заготовки. Датчик акустической эмиссии позволяет обнаруживать и регистрировать упругих колебаний (акустических волн), возникающих при пластической деформации трубной заготовки, возникающих и развивающихся внутренних дефектов материала в каждый момент времени при деформации заготовки до ее разрушения. Измерение давления внутри трубной заготовки осуществляется с помощью датчика давления. Полученная с датчиков информация о давлении, деформаций, обнаружении дефектов во внутренней структуре материала и разрушении образца сохраняется и затем обрабатывается на компьютере.
Полезная модель поясняется графически. На фигуре показано устройство для испытаний трубной заготовки.
Предлагаемое устройство содержит разъемную полую матрицу 1, основание 2 с датчиком 3 давления, который соединен с компьютером 4, на основании 1 торцом установлена трубная заготовка 5 с рабочей средой в виде воды 6, которая после заморозки превращается в лед 7. Для создания давления внутри трубной заготовки на другом торце заготовки установлена заглушка 8. В пазах 9 матрицы 1 расположен шток 10 датчика 11 деформации для определения величины деформации и цифровая видеокамера 12, соединенные с компьютером 4. В матрице 1 установлен подпружиненный датчик акустической эмиссии 13, соединенный с компьютером 4. Датчик акустической эмиссии 13 плотно прижимается к поверхности трубной заготовки 5 пружиной 14.
Устройство работает следующим образом. В разъемную полую матрицу 1, установленную на основании 2, помещают испытуемую трубную заготовку 5, в которую заливают воду 6. На другом торце трубой заготовки устанавливают заглушку 8. Затем под воздействием низкой температуры происходит превращение воды 6 в лед 7, который расширяется и деформирует трубную заготовку до ее разрушения. Процесс деформации заготовки отслеживают с помощью расположенных в пазах 9 матрицы 1 датчика 11 деформации со штоком 10, видеокамеры 12, датчика 3 давления и датчика акустической эмиссии 13. Датчик 11 и видеокамера 12 позволяют фиксировать изменения в поверхностном слое заготовки, а датчик акустической эмиссии 13 дает возможность обнаружения и регистрации упругих колебаний (акустических волн), возникающих при пластической деформации трубной заготовки, возникающих и развивающихся внутренних дефектов материала в каждый момент времени при деформации заготовки до ее разрушения. Измерение давления внутри трубной заготовки 5 осуществляется с помощью датчика 3. Полученная с датчиков информация о давлении, деформации, обнаружении дефектов во внутренней структуре материала и разрушении образца сохраняется и затем обрабатывается на компьютере 9.
Устройство позволяет испытывать трубную заготовку при низких температурах, количественно оценивать величину деформации, отслеживать кинетику процесса пластической деформации по изменению структуры поверхностного слоя и по образованию и поведению внутренних дефектов материала трубной заготовки до ее разрушения.