Устройство для испытания на прочность при пластическом сжатии длинномерных образцов

(19) (11) 51)5 6 01 й 3/О ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Воронежский политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НАПРОЧНОСТЬ ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОМ СЖАТИИ ДЛИННОМЕРНЫХ ОБРАЗЦОВ(57) Изобретение относится к области определения физико-механических свойств ма-.териалов и может применяться в различныхотраслях народного хозяйства (машиностроение, авиастроение и др.) для излучения Изобретение относится к области определения физико-механических свойств металлов и может применяться в машиностроении, авиастроении и других отраслях народного хозяйства с целью изучения сопротивляемости материалов пластическому деформированию.Цель изобретения - повышение точности испытания за счет исключения изгиба образца,Структурная схема предлагаемого устройства представлена на чертеже.Устройство содержит нагружающий 1 и опорный захват 2, между которыми установлен длинномерный образец 3 с рабочей длиной . Захват 2 установлен по переходной посадке в неподвижном основании 4, выполненном в виде цилиндра с соосной полой цилиндрической опорой, На опорную торцевую поверхность основания 4 устанавсопротивляемости металлов пластическому деформированию, Целью изобретения является повышение точности испытаний на пластическое сжатие. Техническая сущность заявляемого изобретения заключается в том, что устройство снабжено установленными на основании соосно отверстию полой цилиндрической опорой и обоймой, наружная поверхность которой выполнена цилиндрической и взаимодействует с внутренней поверхностью цилиндрической опоры, а внутренняя поверхность обоймы выполнена конической, предназначенной для взаимодействия по скользящей посадке с конической поверхностью опорных секторов. 1 ил. ливают одинаковые поддерживающие секторы 5, изготовленные разрезкой заготовки в форме усеченного конуса высотой Н с уг-, лом конусности а и соосным отверстиемвыела диаметра б, по которому секторы сопрягаются с образцом 3 через антифрикционный слой 6. Обойма 7 с соосными цилиндриче ской и конической поверхностями, Она слу- СО жит для осуществления кинематического, Ос взаимодействия между секторами 5 и полой цилиндрической опорой, сопрягаясь при этом с последней по цилиндрической повер ааюай хности, а с секторами по конической с углом конусности аУстройство работает следующим образом. Образец 3 располагают между захватами и поддерживающими секторами 5, которые фиксируют с помощью установленной на них обоймы 7. К торцам образца 3 через захваты 1 и 2 прикладывают осевуюнагрузку Р, Увеличивающийся поперечный размер образца перемеЩает секторы по опорной торцевой поверхности основания 4 в радиальном направлении. В связи с нали. чием сопряжения секторов и обоймы 7 по конической поверхности с углом а последняя будет также перемещаться, но вверх относительно полой цилиндрической опоры, обеспечивая тем самым одновременное перемещение всех секторов, т.к, движение только одного иэ секторов, возможное из-за продольного изгиба образца, вызовет заклинивание обоймы в цилиндрической опоре основания 4. Обойма 7 будет перемещаться по цилиндрической опоре основания 4 только лишь при одновременном движении всех секторов в радиальном направлении, Таким образом, благодаря обойме 7 длинномерный образец 3 при его нагружении силой Р будет. сжиматься без продольного изгиба в условиях одноосного напряженного состояния. При этом для уменьшения контактных напряжений на боковой поверхности образца рекомендуется обойму 7 изготавливать из легкого, но достаточно прочного, металлического сплава, т.к, ее вес в силу наличия сопряжения по конической поверхности будет влиять на величину указанных напряжений. Для уменьшения сил трения между соприкасающимися поверхностями подвижных элементов устройства размещают антифрикционное покрытие,Во избежание продольного изгиба выступающих из секторов концевых частей образца рекомендуется высоту секторов назначать из условияН =1-(1.2)б,Эффективность предлагаемого устройства подтверждается следующим примером выполнения,Для пластического одноосного сжатияобразцов из стали 45 диаметром д = 16 мм и = 130 мм (ГОСТ 1497-84) было изготовлено предлагаемое устройство, Угол конусности сопрягаемых поверхностей обоймы и секторов (8 шт,) был принят равным 90 О, диаметр сопрягаемой поверхности цилиндрической опоры - 170 мм. Для осадки образцов до относительной деформации50 поверхностью опорных секторов и цилиндрической. Е = 30 были изготовлены секторы двух типоразмеров с Н = 110 мм и 85 мм. С помощью первых секторов сжатие образцов производилось до е = 15 О, а вторых - г, ЗОО. Все основные детали устройства изготавливали из стали 45. а обойму - из алюминиевого сплава Д 16 Т, Точность устройства оценивали по числу образцов, деформированных в условиях одноосного напряженного состояния до е = 30 О, из партии в количестве 20 шт. С помощью предлагаемого устройства все образцы были сжаты до указанной деформации без продольного изгиба, а прототипа - только лишь 9 образцов.Таким образом, заявляемое устройствооказалось более точным при проведении испытаний на сжатие, чем прототип. Предлагаемое устройство является достаточно универсальным и простым в эксплуатации.Применение его в качестве испытательной техники позволит с высокой точностью проводить исследования с целью определения физико-механических свойств металлов.Формула изобретения Устройство для испытания на прочностьпри пластическом сжатии длинномерных образцов, содержащее основание с центральным отверстием, захваты, один из которых установлен в отверстии основания и предназначен для закрепления на одном торце образца, предназначенный для закрепления на другом его торце, соосно с первым захватом второй захват и предназначенные для охватывания рабочей части 35 образца с антифрикционным покрытием иустановленные на основании соосно с от- верстием конические опорные секторы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности испытания за счет исключения иэ 40гиба образца, устройство снабжено установленными на основании соосно с отверстием полой цилиндрической опорой иобоймой, наружная поверхность которой выполнена цилиндрической и взаимодействует с внутренней поверхностью цилиндрической опоры, а внутренняя поверхность обоймы выполнена из двух сопряженных частей - конической предназначенной для взаимодействия по скользящей посадке с18108 б оставитель Д,Хванехред М,Моргентал Корректор М.Максимишине Редак ака СССР роизводстценно-издательский комбинат "Патент", г, Уж 01 ул.Гага 1441ИИПИ Госуд Тиражвенного комитета113035,Москва,Ж Подписноезобретениям и открытиям приРаушская наб., 4/5