Составной образец для испытания хрупких материалов на одноосное сжатие

)5 6 01 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Киевский автомобильно-дорожный институт им,бо-летия Великой Октябрьской социалистической революции и Институтпроблем прочности АН УССР(56) Авторское свидетельство СССРВ 1453228, кл, О 01 1 ч 3/06, 1987,(54) СОСТАВНОЙ ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВ НА ОДНООСНОЕ СЖАТИЕ(57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания хрупких материалов на одноосное сжатие, Цель изобретения - повышение достоверности при испытании высокопрочных неметаллических материалов типа неорганического стекла, ситалла или керамики за счет уменьшения концентрации напряжений в цилиндрическом стержне у его выходов из обойм, Образец является составным, Он содержит цилиндрический стержень 1 из испытуемого материала и закрепленные на его торцах посредством клеевого соединения металлические составные обоймы 2 и 3 в виде ста каное. Наружн ые поверхности доньев 4 и 5 стаканов предназначены для взаимодействия с нагружателем, В стаканах со стороны их кромок 6 и 7 выполнены конусные проточки 8 и 9, вершины которых1682868 направлены к доньям 4 и 5 стаканов 2 и 3. Угол а наклона образующей к оси.образца составляет 35-45 град а диаметр А проточки на кромке - (1,5-1,9) б, где б - диаметр цилиндрического стержня 1. На внутренней поверхности стакана на длине (0,5-0,8) б от кромок нанесено покрытие 10 из пластичноИзобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания хрупких материалов на одноосное сжатие.Цель изобретения - повышение достоверности при испытании высокопрочных неметаллических материалов типа неорганического стекла, ситалла или керамики за счет уменьшения концентрации напряжений в цилиндрическом стержне у его выходов из обойм.На чертеже изображен образец для испытания.Образец является составным, он содержит цилиндрический стержень 1 иэ испытуемого материала и закрепленные на его торцах посредством клеевого соединения металлические составные обоймы 2 и 3 в виде стаканов. Наружные поверхности доньев 4 и 5 стаканов 2 и 3 предназначены для взаимодействия с нагружателем.В стаканах 2 и 3 со стороны их кромок 6 и 7 выполнены конусные проточки 8 и 9, вершины которых направлены к доньям 4 и 5 стаканов 2 и 3. Угол а наклона образую. щей к оси образца составляет 35-45, а диаметр А проточки на кромке (1,5-1,9)б, где б - диаметр цилиндрического стержня 1.На внутренней поверхности стакана на длине (0,5-0,8) б от кромок нанесено покрытие 10 из пластического материала толщиной 5-9 мкм. Пределы а 1 и аа материалов боковой поверхности стаканов 2 и 3 и их доньев 4 и 5 удовлетворяют соотношению ж= (0,6-0,8) оа.Составной образец рабмещают между опорными плитами пресса, нагружают через донья стаканов и регистрируют параметры разрушения материала цилиндрического стержня.Испытывают ситалл марки СТЛ. Составные обоймы изготавливаю иэ стали 40 Х. Донья 4 и 5 предварительно закаливают до твердости НРС 40.46 а боковые части стаканов подвергают высокотемпературному отпуску до НРС 28-31. Это соответствует пределам текучести%=770 МПа и одЬГ 1 а, %1-.= 0,7 о;г. На внутре 1 гней поверхности каждого стакана выполняют фвску 11, которая 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 Р го металлического материала толщиной 5-9 мкм, пределы текучести от и Жг материалов боковой поверхности стаканов и их доньев 4 и 5 удовлетворяют соотношению %1-(0,6-0,8) сна, 1 ил,скруглением гладко сопрягается с внутренней цилиндрической поверхностью стакана,На внутреннюю поверхность наносят железноцинковое покрытие. Обоймы 2 и 3 закрепляют на стержне эпоксидным клеем(компаундом Д), которым заполняют ипроточки 8 и 9.Геометрические параметры образца:б - диаметр цилиндрического стержняситалла СТЛб=10,0 мм;- длина цилиндрического стержня1: - 3 б=ЗО,Омм;О - наружный диаметр обоймы 0=3,2 б==10,90 мм;Е - размер фаски, Г=2,0 мм;Ь 1 - исходный зазор между боковой поверхностью стержня и обоймы, 61=0,1 мм;Й - исходный зазор между торцамистержня и торцом дна, Й= 0,05 мм;а - угол наклона оси кольцевой проточки к оси стержня, а=400;А - диаметр кольцевой проточки на торцовой поверхности обоймы А=1,8 б =18,0 мм;Б - глубина кольцевой проточки по ееобразующей, Б-О,З б =3,0 мм;В - ширина проточки В=0,05 б =0,5 мм,Л - высота зоны поверхности обоймыпод покрытием от кромки стакана, Л=0,6 б=-6,0 мм;д- толщина покрытия, 6= 7,0 мкм.Снижением концентрации напряженийв цилиндрическом стержне удалось повысить его несущую способность с 2727 до3231 МПа при коэффициенте вариации8,6,Формула изобретенияСоставной образец для испытания хрупких материалов на одноосное сжатие, содержащий цилиндрический стержень изиспытуемого материала и закрепленные наего торцах посредством клеевого соединения металлические составные обоймы в ви1682868 Составитель М. КузьминТехред М.Моргентал Корректор В, Гирняк Редактор А. Мотыль Заказ 3406 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 45 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 де стаканов, наружные поверхности доньев которых предназначены для взаимодействия с нагружателем, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности при испытании высокопрочных неметаллических материалов типа неорганического стекла, ситалла или керамики за счет уменьшения концентрации напряжений, в стаканах со стороны их кромок выполнены конусные проточки, вершины которых направлены к доньям стаканов, угол наклона образующей к оси образца составляет 35- 45, а диаметр (1,5-1,9)б, где б - диаметр ц; линдрическога стержня, на внутренней поверхности стека .:. на длине (0,5-0,8) б от 5 крамок нанесено .;рытие из пластичногометаллического;:":, ериала толщиной 5-9 мкм, а пределы те чести 01 и ут 2 материалов боковой поверхности стаканов и их доньев выбраны из соотношения %1-(0,6- 10 -0,8) Оа.