Способ испытания материала на контактную прочность

Союз СоветскихСоцнапнстнческнаРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 939995(22) Заявлено 26.06,80(2) 2947697/25-28с присоединением заявки Ля(5 )М, Кл,601 М 3/32 Ркудараткией комитет СССР лв делам иэабретеинй н открытий) Заявитель исследовательский италлов и твердых спл есоюзный науч туг оплавких) С ПОСОБ ИС ПЫТА Н ИЯ МАТЕ РИАЛА НА КОНТАКТНУЮ ПРОЧНОСТЬе 15 Изобретение относится к испытаниям материалов и элементов конструкций, в частности, к способам испытания материала на контактную прочность.Известен способ определения эксплуа 5 тационной стойкости материала, заключающийся в приложении одноосного сжимающего усилия к цилиндрическому образцу и регистрации диаграммы нагрузка- деформация, по которой вычисляют работу о деформации и оценивают эксплуатационную стойкость материала 11.Недостаток известного способа - ста+ тический характер испытания материала в то время как реаЛьные условия нагруж ния при оценке контактной прочности имеют циклический характер.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ испытания материала на контактную проч -2 о ность, заключающийся в том, что к двум образцам из испытуемых материалов, находящимся в контакте, прикладывают циклически изменяющиеся по заданному закону усилия, вызывающие сжимающие напряжения в зоне контакта, и о контактной прочности судят по величине необратимой де 4 юрмации материала в зоне контакта. Известным способом испытывают образцы различной геометрической формы: два цилиндрических образца, имеющие контакт по линии - образующей цилиндров, цилиндрический и плоский образцы, также имеющие контакт по линии, Испытание указанных пар выполняют качением одного образца по другому 2.Недостатком известного способа является низкая точность испытаний для материалов щтамповочного и вырубного инструмента, поскольку материал в этих случаях работает не в режиме качения.Цель изобретения - повышение точ ности испытания в условиях переменных по величине сжимающих и ударных нагрузок.Указанная цель постигается тем, что в способе испытывают изготовленные из одного материала призматические образцы в виде коротких стержней с гладко обра Г, С ( ( гботанщ 1 ми гранями, устанавливают образцы друг на друга так, чтобы направленияих осей пересекались, а контакт осушествлялся по схеме ребро-ребро, и при испытании измеряют сближение осей образцов, 5пропорциональное величине необратимойдеформации в зоне контакта.На чертеже изображена схема испытания на контактную прочность (оси образцов взаимно перпендикулярны).0Способ осуществляют следуюццы образом,Изготовленные из опного материалапризматические образцы 1 и 2 в видекоротких стержней устанавливают друг 15на друга между силовозбудителем 3 иопорой 4. Предварительно поверхностиграней образцов гладко обработаны с тем,чтобы при испытаниях условия контактабыли одинаковы, Установку образцов производят так, чтобы направления их осейпересекались, а контакт осушествлялсяпо схеме ребро-ребро, Затем к образцамчерез силовозбудитель 3 прикладываютциклически изменяюшееся по заданному 25закону усилие, вызывающее сжимающиенапряжения в зоне контакта, В зависимости от испытания материала конкретного штамповочного или вырубного инструмента используют различные режимы з 0циклического нагружения: с постояннойамплитудой, но изменяющимися значениями наибольшей и наименьшей нагрузки, спериодическим изменением величины наибольшей нагрузки при постоянной наименьшей нагрузке; с монотонным увеличениемнаибольшей нагрузки при постоянной наименьшей нагрузке.В процессе циклического нагруженияобразцы 1 и 2 как вследствие пласти-ческой деформации, так и иза микроразрушения на контактирующих ребрах взаимно проникают друг в друга, Величинаэтого взаимного проникновещя называемая необратимой деформацией Е,пропор. 5циональна сближению образцов или сближению силовозбудителя 3 и опоры 4, которое регистрируется тензометром 5. Повеличине необратимой деформации судято контактной прочности испытываемогоматериала. По результатам и(пыта ния строится также диаграмма -( й- число циклов нагружения), которая характеризуется уменьшением величины Ь 1 прирашения необратимой аеформацииза каждый цикл нагружения, что связано с упрочнением материала на начальной неустановившейся стадии испытания. Затем величина Ь 1 становится постоянной, это соответствует постижению установившейся стадии испыта ния,Предлагаемый способ позволяет повысить точность определения контактной прочности за счет приближения условий испытания к реальным условиям работы штамповочного и вырубного инструмента.Формула и зобретенияСпособ испытания материала на контактную прочность, заключающийся втом, что кдвум образцам из испытываемых материалов, находящимся в контакте, прикладывают циклически изменяюшиеся по заданному закону усилия, вызывающие сжимаюшие напряжения в зонеlконтакта, и о контактной прочности судят по величине необратимой деформации материала в зоне контакта, о т -л и ч а ю ш и й с я тем, что, с цельюповышения точности испытания в условиях переменных по величине сжимающихи ударных нагрузок, испытывают изготовленные из одного материала призматические образцы в виде коротких стержней сгладко обработанными гранями, устанавливают образцы друг на друга так, чтобынаправления их осей пересекались, а контакт осуществлялся по схеме ребро-ребро,и при испытании измеряют сближениеосей образцов, пропорциональное величиненеобратимой деформации в зоне контакта.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Третьяков В.И. Основы металловедения и технологии производства спеченных твердых сплавов. М"Металлургия", 1976, с. 468-473.2. Школьник Л,М. Методика усталостных испытаний. Справочник., М., "Металлургия", 1978, с. 272-279 (прототип).Составитель М, Кузьмин Редактор М, Голаковски Техред М,Рейвес Корректор А Гриценко Заказ 4655/62 Тираж 887 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская набд, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4