Способ крепления образца при испытаниях на прочность

 

Изобретение относится к исследованиям прочностных свойств твердых материале в и позволяет повысить надежность при усталостных испытаниях на резонансный и; гиб стержневых образцов. Испытаниям подвергают сборный образец из двух концевых частей и сменной рабочей части, стягиваемых резьбовыми стяжками и выполненных с сопряженными коническими поверхностями. Усилие затяжки резьбових стяжек выбирают из следующих ее отношений: V а -1 ж D2(D2 - d2)sln( n l/rj(1 + + sin a X48fL R); V .0,5 От л dL(tg a + f)/(1 - (d/D)2, где V - усилие затяжки, кг;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я,s 6 01 N 3/32, 3/04

Г СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

В ДОМСТВО СССР (Г СПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

+ sin а )(48fL R);

К! АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (2 ) 4800343/28 (2 ) 23.01.90 (4 ) 30.08.93. Бюл. М 32 (7 ) Краматорский научно-исследовательс ий и проектно-технологический институт м шиностроения (7 ) И.Б.Волков, А.Я.Аронсон, Л.М.Белкин, С.В,Шумейко, С.B.ÈBàíîB и M.Ì.ÄüÿêoB (5 ) Авторское свидетельство СССР

1536252, кл. G 01 N 3/04, 1988. (5 ) СПОСОБ KPEПЛЕНИЯ ОБРАЗЦА ПРИ

И ПЫТАНИЯХ НА ПРОЧНОСТЬ (5 ) Изобретение относится к исследования прочностных свойств твердых материал в и позволяет повысить надежность при у талостных испытаниях на резонансный и гиб стержневых образцов. Испытаниям и двергают сборный образец из двух концев х частей и сменной рабочей части, стягив емых реэьбовыми стяжками и в полненных с сопряженными коническим .поверхностями, Усилие затяжки резьбов х стяжек выбирают иэ следующих с отношений: > 0 — 1x Р2(Р2 — d )sin(л Уг)(1 +

Изобретение относится к области исследования прочностных свойств тьердых материалов путем приложения к ним механических усилий и может быть использован . для испытаний крупных валов на у талость при изгибе на машинах резонанс ого типа.

Целью изобретения является повышение надежности при усталостных испытания на резонансный изгиб стержневых о раэцов эа счет разгрузки наружной пов рхности образца от передачи осевого усилия и тем самым и редотвращения

ИЛ 1837294 А1

V<0,5 стал dL(tq а +f)/((1 — (d/р)2), где V — усилие затяжки, кг, o -1 — ожидаемый преДел выносливо°2, сти образца, кгlмм; а — угол конусности конической поверхности, град;

1. — длина образца, мм;

Й вЂ” радиус рабочей части в зоне концентратора, мм;

2! — расстояние между коническими частями рабочей части, мм; о — предел текучести материала образца, кг/мм2, d — средний диаметр конической части, мм;

Р— наружный диаметр рабочей части образца, мм;

f - коэффициент трения рабочая часть— головка образца;

zr = 3,14, 1 ил, появления здесь дополнительного концентратора напряжений, Сущность технического решения поясняется чертежом, на котором показано крепление образца при испытаниях на резонансный изгиб. Согласно изобретению в за. хватной части образца 1 выполнено осегое коническое отверстие, в котором размещен захватный конический элемент 2, соединенный с поверхностью отверстия резьбовыми стяжками 3 и гайками 4, передающими уси" лие стяжки через осевой участок образца, Осевое усилие (усилие затяжки резьбавых стяжек) выбрано с одной стороны (сни1837204 зу) из условия непроскальзывания в коническом соединении, а с другой (сверху) из условия прочности, Конкретный пример проведения испытаний образца.

Испытывается ооразец, закрепленный в захватных элементах, с общей длиной =

=2000 мм, радиусом рабочей части в зоне концентратора напряжения R =80 мм, углом конусности а = 1 град, расстоянием между коническими частями образца 2 l = 400 мм, средним диаметром конической части d =

=170 мм, наружным диаметром D = 200 мм.

Предел текучести материала образца % =

36 кг/мм, ожидаемый предел выносливости о — <-- 15 кг/мм, коэффициент трения

2 пары образец — захватный элемент f = 0,15.

Усилие затяжки резьбовых стяжек выбираем из соотношений

V Р15 3,14 200 (200 — 170 )

sin(3,14 200/2000) (1 + sln1 ) /

/(48 0,15 2000 80) =8900 кг;

Ч < 0,5 36 3,14 170 2000(tg(1)+

+0,15) (1 — (170/200) ) = 89300 кг.

Усилие затяжки 10000 кг (10 тс).

Испытания проводят следующим образом. Образец закрепляют в захватах, которые за>кимаются в испытательной машине

УП-ЗОО, имеющей колебательную систему, инерционный вибратор с приводом, станину, пульт управления, передвижную насосную станцию для затяжки образца и обслуживания тарировочного устройства с помощью рычажных захватов, встроенных в нагружающие траверсы. Вынужденные колебания системы создаются инерционным вибратором ненаправленного действия, вмонтированным в одну из нагружающих траверс машины. Величину амплитуды напряжений в образце получают, варьируя скорость вращения и величину эксцентриситета неуравновешенной массы вибратора.

Предлагаемый способ крепления образца достаточно простой конструктивно, обеспечивает необходимую жесткость и одновременно гарантирует качество проведения испытаний.

Формула изобретения

Способ крепления образца при испытаниях на прочность, заключающийся в том, что в захватной части образца выполняют осевое коническое отверстие, размещают в нем захватный конический элемент и соединяют их конические поверхности осевым усилием, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при устало"5 стных испытаниях на резонансный изгиб стержневых образцов, соединение конических поверхностей захватного элемента и образца осуществляют через осевой участок последнего, а осевое усилие выбирают из

20 следующих соотношений:

V > O — 1 gt D (D — d ) s i n ($i / L) (1 +

+ sin a)/(48 f L R), 25 V<05 ст,л dL(tg a + f)/((1-(d/D) ); где Ч вЂ” усилие затяжки, кг; гг - — ожидаемый предел выносливости образца, кг/мм;

2. а — угол конусности конической поверхности, град;

L — длина образца с захватным элементом;

Й вЂ” радиус рабочей части образца в зоне концентратора, мм;

2! — расстояние между коническими частями рабочей части образца, мм; ст — предел текучести материала об40 Разца

2, d — средний диаметр конической части, мм;

D — наружный диаметр рабочей части образца, мм;

f — коэффициент трения пары образецзахватный элемент.

1837204

Составитель Л.белкин

Техред М.Моргентал Корректор И. Шмаков.:Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

: Заказ 2861 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-36, Рауюская наб., 4/5