Устройство к машине для механических испытаний трубчатых образцов хрупких материалов

С М ВМ-"ЕОП ИИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 241276 (21) 2433517/25-28с присоединением заявки Йо(51)м, Кл 2 С 01 М 3/04 Государственный комитет СССР но делам изобретений и откры 1 ий(72) Авторы изобретения В.П. Зацаринный, С.Г, Мирная и А.А. Липарев Ростовский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет(54) УСТРОЙСТВО К МАШИНЕ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ТРУБЧАТЫХ. ОБРАЗЦОВ ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВ 1Изобретение относится к области механических испытаний, а именно к устройствам для механических испытаний трубчатых образцов хрупких ма 5 териалов,Известен захват для испытаний трубчатых образцов, содержащий корпус с гайкой, наружную и внутреннюю конусные цанги, и стержень с навинчиваемой на него гайкой, установленный внутри образца 1).Недостатком захвата является возможное появление в местах крепления образца разрушающих напряжений.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство к машине для механических испытаний трубчатых образцов хрупких материалов, содержащее два соосно расположенных цилиндрических стакана, у которых одни концы предназначены для прикрепления к машине, а торцы других выполнены с кольцевыми выточками и предназначены для крепления образцов 2 .В известном устройстве закрепление образца осуществляется установкой его в кольцевые выточки и прик леив анием. Разрушающих напряжений при этом не возникает.Однако появление неоднородности напряженного состояния материала испытываемых образцов по длине в зоне краевых эффектов при таком креплении отрицательно сказывается, например, при испытании коротких образцов, у которых за расчетную принимается вся их длина, что приводит к снижению точности испытаний на прочность.Целью изобретения является повышение точности испытаний.Указанная цель достигается тем, что кольцевые выточки выполнены посередине стенок стаканов, а стенки стаканов имеют радиальные продольные прорези.На фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг. 2 - эпюра тангенциальных напряжений крайних наружных слоев образца и стенок стакана: а) при испытании на растяжение; б) при испытании внутренним давлением; на фиг, 3 - разрез А-А на фиг,1.Устройство содержит два. соосно расположенных цилиндрических стакана 1 и 2, у которых одни концы 3,4 крепятся к тягам 5,6 машины (нафигурах не показана), а на торцахдругих концов 7, 8 выполнены кольцевые выточки 9, 10, в которые установлен испытуемый образец 11, Причемтолщина стенок стаканов 1 и 2 выбрана из условий равенства деформацийих и образца 11,В случае, когда упругие свойстваматериалов стаканов и образца отличаются друг от друга, толщина стенокстаканов 1 и 2 выбирается из соотношенияс 1 с о Ро где 1)с,7 О- коэффициенты Пуассонаматериалов стакана иобразца;Ес, Ер - модули Юнга материаловстакана и образца;Р , Ро - наружные диаметры стакана и образца;Йс, йо - внутренние диаметры стакана и образца.Соотношение обеспечивает равенство деформации стаканов и образца под действием испытательной нагрузки.В частном случае, когда материалы стаканов и образца близки по упругимс о свойствам, то есть внешЕ Ео ние и внутренние диаметры стакана и образца выбираются равными.Для уменьшения напряжений в местах крепления образца 11 (в зоне краевых эффектов) кольцевые выточки 9, 10 стаканов имеют радиальные прорези 12, Такая конструкция обеспечивает получение линейного напряженного состояния по всей длине испытуемого образца, то есть позволяет производить испытания также и в местах захвата,Устройство работает следующим образом.При испытании на сжатие образец 11 устанавливают в кольцевые выточки 9 и 10. Нагрузка на него передается через стаканы 1 и 2, и по всей длине образца 11 создается одновременное напряженное состояние (см.фиг.2 а), С увеличением длины стаканов состояние становится все более равномерным. При испытании на растяжение, кручение, внутреннее давление образцы вклеиваются в кольцевые выточки. При воздействии внутреннего давления (см.фиг.2 Й) напряжение в стенках стаканов меняет знак у места присоединения их к тягам машины, а на образце напряженное состояние также получается равномерным.Таким образом, при различныхвидах механических испытаний за счет ликвидации в устройстве краевых эффектов создается напряженное состояние, близкое к линейному по всей длине испытуемого образца, отчего 20 точность испытаний повышается. Формула изобретени яУстройство к машине для механических испытаний трубчатых образцов,хрупких материалов, содержащее двасоосно расположенных цилиндрическихстакана, у которых одни концы предназначены для прикрепления к машине,а торцы других выполнены с кольцевыми выточками и предназначены длякрепления образцов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности испытаний, кольцевые35выточки выполнены посередине стенокстаканов, а стенки стаканов имеютрадиальные продольные прорези,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе40 1. Авторское свидетельство СССРР 439722, кл, С 01 И 3/04, 1972.2. Проблемы прочности, 1973,Р 10, с. 17-22, ст. К методикеиспытания стекла на одноосное сжатие, Г.С. Писаренко и др. (прототип),734531 гЗ оставитель Н. Стеехред М. Петко овКорректор М. Вйгула едактор Н. Аристов Тираж 1019 Подписи ЦНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.