Образец для механических испытаний

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 917045 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 140880 (21) 2977766/29-26 И ) М. Кп. 6 01 М 1/28 с присоединением заявки Йо Госуаарствейиый комитет СССР по леиаи изобретеиий и открытийОпубликовано ЗОО 382, Бюллетень Мо 12 Дата опубликования описания 30. 03. 82(72) Авторы изобретения В.И,Кондратенко и В.А.Тишкин 1) Заявитель пропетровское отделение Института м ресурсов(54) ОБРАЗКИ ДЛЯ к т кой концевыстержень, снабжены ис наИзобретение относится к мехаиичес-им испытаниям материалов, в частиос"и к изучению усталости труб и их соединений. 5Сложность изготовления натурных образцов для испытаний на усталость труб, особенно тонкостеннЫх, заключается .в том, что захваты испытательной машины влияют на распределе- .. ние напряжений в образце, а тонко. стенные трубы изменяют свое сечение и практически ие удерживаются в захватах, что сдерживает проведение исследований усталости сварных, резь" бовых соединений труб и других Факторов иа натурных образцах.Известим, натурные образцы для испытания на усталость труб, содержащие цилиндрические или конические стержни, устанавливаемые в эах- .)атах испытательной машины, к котоприваривают исследуемые участ-",ки труб, либо выполняют их как однудеталь иэ одной заготовки, либопредставляют участок трубй с концентраторами напряжений на рабочейчасти образца 11).Недостаток известных образцовзаключается в том, что при испытаниях часто происходит разрушение Зо/ в области сварного соединения, а не по рабочей части образца, Конструкция натурных образцов с концентратором напряжений на рабочей части не позволяет изучать влияние на усталость резьбового соединения и других Факторов, Существуннцие образцы сложйы в изготовлении, так как для соблюдения изентичных условий нагружения концентраторы напряжений изготавливают с высо точностьюИзвестен образец арматуры с уси.ленньваи стеклопластиковымими участками. Он включаетконцевые участки которогостеклопластиковыми обоймамполнителем 2)Известное техническое решение не может быть использовано для усиления концевых участков труб, особенно тонкостенных, из-за низкого сцепления стеклопластика с гладкой поверхностью трубы.Вводимые в стеклопластики напо кители изменяют их окраску, механические свойства, но не оказывают существенново влияния на адгезию, ;что связано со слабым креплением образца в, стеклопластиковой обоймев процессе испытаний. Изготовлениенасечки на поверхности тонкостенныхтруб для увеличения сцепления прак.тически не допустимо из-,за ограниченной толщины стенки трубы. Такимобразом, недостатками образца являются низкое качество и точностьиспытаний.Цель изобретения - повышение качества, точности испытаний,указанная цель достигается тем, 10.что образец для механических испытаний, включающий трубу, концевыеучастки которой снабжены стеклопластиковыми обоймами с наполнителем,снабжен расположенным внутри цилиндрическим вкладышем, слоем связующего материала, преимущественноуглеродистой стали, размещенным нанаружной поверхности трубы, а наполнитель выполнен в виде абразивныхчастиц неправильной Формы.Цилиндрический вкладыш выполнениз материала с коэффициентом линейного расширения равным тому же коэф"фициенту материала образца, а егодлина равна длине участка захватаобразца. На Фиг. 1 приведен образец, общийвид; на фиг. 2 - сечение усиленныхконцов образца, устанавливаемых взахватах испытательной Машины.Образец состоит из исследуемогоучастка. трубы 1, вкладыша 2, стеклопластиковой обоймы, абразивныхчастиц 4, напыленного материала 5.Предлагаемый образец для меха З 5нических испытаний труб изготавли"вается следующим образом.На наружную поверхность трубы напыляют слой материала так, чтобысоздать шероховатую поверхность 40образца для увеличения сцепления егосо стеклопластиковой обоймой Затемна зту поверхность последовательнонаносят абразивные частицы, например из керамики, тонкий слой эпоксид ного клея и один слой стеклоткани.Далее наносят до необходимого наружного диаметра обоймы слой эпоксидного клея, слой стеклоткаки.Внутрь образца исследуемой тРубы 5 Опо скользящей посадке или с использованием эпоксидного клея для устранения перемещений вставляют цилиндрический вкладыш длиной равной длине, участка захвата образца в испытательной машине и изготовленного из материала с коэффициентом линейного расширения, равным тому же коэффициентуисследуемого материала трубы, Этосвязано с тем, что при усталостипроисходит нагрев образца за счетего пластического деформирования, а следовательно, и расширение материалов, которое ведет к изменению распределения напряжений в образце,Применение предлагаемого образцадля механических испытаний трубповышает производительность испытаний примерно в два раза, увеличивает количество испытанных образцов, удовлетворяющих требованиямиспытаний (разрушение по рабочей .части образца), А также позволяетпроводить натурные испытания,представляющие в настоящее времязначительные трудности (например,исследование усталости резьбовогосоединения, влияния конструкции муфт,ниппеля и другие)Экономический эффект только засчет увеличения количества образцов,удовлетворяющих требованиям испытаний (разрушение по рабочей части образца), составит примерно 100 руб.при определении одного предела выносливости, а при потребности в проведении усталостных испытаний трубтолько в масштабах Министерствагеологии СССР в количестве 20 определений пределов выносливости или200 образцов в год экономическийэффект составит не менее 2000 руб.Формула изобретения1. Образец для механических испытаний, включающий трубу, концевыеУЧастки которой снабжены стеклопластиковыми обоймами с наполнителем,о т л и ч.а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения качества и точиостй испытаний, ои снабжен расположенным внутри цилиндрическим вкладышем слоем связующего материала,преимущественно углеродистой стали,размещенным на наружной поверхности трубы, а наполиитель выполнен ввиде абразивных частиц неправильнойФормые2. Образец по.п, 1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что цилиндри"ческий вкладыш выполнен из материала с коэффициентом линейного расширення, равным коэФфициенту линейного расширения материала образца, адлина вкладыша равна длине участказахвата образца.ФИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Программа и тезисы докладовХУ 1 коллоквиума ЦЗЛ. 18. - 24 марта1974, Череповец, с. 89 - 90.2.Городницкий Ф.М.и Михайлов К.В.Выносливость арматуры железобетонных конструкций. М., 1972, с, 63-65.917045 г.Я Составитель С.Фатееваришанова Техред М. Тепер Корректор А.Дзятко И 1130 лиал ПП г. Ужгород, ул. Проектная,Пат Редактор Заказ 187 И Г ела Мо Тираж 883ударственногизобретенийва, Ж, Ра Подписиомитета СССРткрытийкая наб., д, 4/5