Устройство для центрирования и крепления образцов с головками при механических испытаниях

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 151) 5 И ГКНТ СССР ЕЛЬСТВ К ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОГ: ЕЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ АГ)ИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СН(71) Институт проблем прочности АН УССР(56) Экспериментальное определение вязкости разрушения конструкционных материалов. Рекомендация по стандартизацииопределения вязкости разрушения. - Физико-химическая механика материалов 1976,М 2, с. 10-17,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРИРОВАНИЯИ КРЕПЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ С ГОЛОВКАМИПРИ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЯХ(57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к захватным устройствам, используемым при механическихиспытаниях образцов материалов, и позволяет повысить точность центрирования засчет снижения влияния люфтов при испытаниях образцов, головки которых имеют эле 4 анты с центроьым отаеотием пепРь 1 енно .",.: г" ЕЯЕНИЯ . тЯГОй, С-ЕИНЕН ПСЛЫИ КОРПУСсо сферической опорной поверхностью 2, на ко горой установлен кольцевой сфериче:.,.й вкладыш 5, контактирующий с разрезньГ 1 кольцом 6. На тяге 3 выполнен сферический упер, -: редназначенный для размещения в ценгроаом отверстии 10 элемента головки 7 образца 8. Центр кривизнь 1 сферьгческого упора совпадает с центром кривизны сферического вкладыша 5. Радиус Е, сферического упора выбран из соотношения О/2йт612 сова толщина Н разрезной втулки 6 равна Н == ВВ + д 12 ст 9 а- Б,/впа - (- - Нс), гдс б - диаметр центрового отаеогтия, о 1- диаметр основания конуса 10 центрового отверстия, а- по .овина угла кон,са центрового отверстия, Р - радиус кривизны сферической поверхности вкладыша 5, НГ - ьысота ГОлОВки образца, Нс - высота шарового сегмента сферического вкладыша. Тяги 3 закрепляют в захватах испытательной машины, которая осуществляет наг ружение образца. 3 ил,1693441 д . б 1- Ят 2 ) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к захватным устройствам, используемым при механических испытаниях образцов материалов.Цель изобретения - повышение точности центрирования за счет снижения влияния люфтов при испытаниях образцов, головки которых имеют элементы с центро. вым отверстием переменного сечения,На фиг.1 изображена схема устройства, на фиг.2 - центровое отверстие переменного сечения В головке образца; на фиг,З - пример использования устройства при ис.- пытаниях на кручение,Устройство для центрирования и креп. ления образцов с ггловками ггри механиче. ских испытаниях состоит из полого корпуса 1 со сферической опорной поверхностью 2, соединенного с тягой 3, на которой Выполнен центрирующий поясок 4 для центрирования корпуса 1 относительно тяги 3, кольцевого сферического вкладыша 5, установленного в корпусе 1 с образованием с ним шарнирного соединения, разрезного кольца б, один торец которогс контактирует со сферическим вкладышем 5, а другой предназначен для опирания головки 7 образца 8, которая имеет элемент(не показан) с технологическим центровым о.гверстием 9 переменного сечения (возможно выполнение элемента с центровым отверстием 9 в виде отдельной детали, закрепленной на головке 7 образца 8) и сферического упора 1 О, закрепленного на торце тв и 3 соосно ей и предназначенного для размещения в центровом отверстии 9 элемента головки образца, Центр кривизны сферического упора 10 совпадает с центром кривизны сферического вкладыша 5, Радиус В, сферического упора выбран из следующего соотношения: где б - диаметр центрового отверстия;01 - диаметр основания конуса центрового отверстия;а - половина угла конуса центрового отверстия.Толщина Н разрезной втулки б равна Н =й, + - с 19 а - , - - (Нг+Н,)(2)б 1 Кт2 эла4 где Йв - радиус кривизны сферической поверхности вкладыша 5;Нг - высота головки 7 образца 8;Нс - высота шарового сегмента сферического вкладыша 5,5 10 15 20 ф) 5 ЗО 35 40 Для испытаний на кручение устройство дополнительно может иметь, например, поводок 11, закрепленный на тяге 3 и соединенный с захватной частью образца 8 с помощью выполненных на ней лысок 12, Возможно выполнение поводка 11 в виде фланцевого соединения, соединенного с захватной частью образца 8 и с тягой 3. А - собственно устройство для центрирования и крепления образцов,Устройство Выполняет функции захватов испытательной машины и работает сгедующим образом,Образец 8 (вторая часть образца в устройстве не показана) соединяют с корпусами 1, в которых устанавливаот сферические вкладыши 5. Затем образец 8 поверхностями конусов центровых отверсгип 9 В головках 7 образца 8 устанавливают на сферические упоры 10 гяг 3 и поджимают к ним корпусами 1, предварительно разместив под головками 7 образца 8 разрезные кольца б, высоту которых определяют иэ условия (2), При этом корпуса 1 соединяют с тягами 3 и центрируют на них поясками 4.Например, при Я, = 20 мм, б 1 = 4,25 мм, 30, В = 1,5 мм, Нг = 7 мм Нс = 10 мм, д = 2 мм толщина Н разрезной втулки б по формуле (2) будет равна З,б 8 мм, При этом радиус Кт сферического упора 10 для центрового отверстия А 2 ГОСТ 14034- 74 по условию (1) должен иметь величину 1 ммК, с 2,45 мм,Использование устройства для центрирования и крепления образцов обеспечивает простое и точное центрирование Образца, а также безлюфтовое и одновременно безмоментное его закрепление, что позВоляет проводить испытания при знакопеременных нагрузках для различных видов статического и циклического нагружения (растяжение, сжатие, изгиб с вращением, кручение),Формула изобретения Устройство для центрирования и крепления образцов с головками при механических испытаниях, содержащее тягу, соединенный с ней полый корпус со сферической опорной поверхностью, кольцевой сферический вкладыш, усановленный в корпусе с образованием с чим шарнирного соединения, и разрезное кольцо, один торец которого контактирует со сферическим вкладышем, а другой предназначен для опирания головки образца, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повь:шения точности центрирования за счет снижения влияния люфтов при испытаниях Образцов, головки которых имеют элементы с центровым от 169344верстием переменного сечения, оно снабжено сферическим упором, закрепленным на торце тяги соосно с ней и предназначенным для размещения в центровом отверстии элемента головки образца, центр кривизны сферического упора совпадает с центром кривизны сферического вкладыша, его радиус В, выбран из следующего соотношения:б г 112 йт( 2 а толщина Н разрезной втулки равна Н =В+- -са --- (Нг+Н.),(31 Бт2 з 1 пагде с 1 - диаметр центрового отверстия;5 д - диаметр основания конуса центроВого отверстия;а - половина угла конуса центровогоотверстия;й - радиус кривизны сферической по верхности вкладыша;Нг - высота головки образца;Нс - высота шарового сегмента сферического вкладыша.