RU156880U1 - Устройство для испытания образцов сварных точечных соединений на разрыв - Google Patents

Abstract

Устройство для испытания на разрыв образца сварного точечного соединения в виде плоских полос, расположенных взаимно перпендикулярно и сваренных между собой в одной точке на пересечении их осей, содержащее элементы для соединения каждой из сваренных полос образца с испытательной машиной, отличающееся тем, что каждый из упомянутых элементов для соединения полос с испытательной машиной выполнен в виде основания с возможностью соединения с одной из упомянутых полос образца посредством прижимов и крепёжных элементов и снабжён держателем для соединения с испытательной машиной, при этом основание выполнено в виде прямоугольника с симметрично зауженной центральной частью, ширина и длина которой равна ширине упомянутых полос образца, а концевые расширенные участки основания выполнены с возможностью обеспечения крепления прижимов крепёжными элементами.

Description

Область техники

Полезная модель относится к технологическим процессам, а именно к сварке, в частности к процессам статических испытаний на прочность сварных точек, полученных на контактных точечных машинах. Может быть использована в различных областях народного хозяйства для повышения точности испытаний.

Уровень техники

Классический способ испытаний на статический разрыв точечного сварного соединения и технология его производства представлен в учебнике для вузов «Технология и оборудование контактной сварки» под ред. Б.Д. Орлова, изд. Машиностроение, 1986 г. П-образные скобы, изготовленные из листового материала шириной 25-30 мм и длиной 120-200 мм, сварены между собой одной точкой и через заранее просверленные отверстия диаметром 12 мм болтами крепятся к элементам приспособления разрывной машины. При испытании такого соединения в около шовной зоне сварной точки соединения происходит изгиб пластин, поэтому точечное соединение разрушается не только от усилия разрыва, но и от напряжений изгиба при деформации образцов в процессе испытания. Разрушение заканчивается полным вырывом ядра со значительным изгибом пластин в связи с малой жесткостью сварных образцов из-за возникновения дополнительных растягивающих напряжений. Изгиб вызывает локальное увеличение напряжений вдоль границы ядра, что сопровождается преждевременным разрушением соединений.

Наиболее близким к заявленному устройству по техническому решению является полезная модель №49747. RU, где предлагается особая геометрия образцов и условия их крепления перед испытанием. Подготовленные образцы состоят из верхней пластины в виде С-образной скобы, а нижняя пластина выполнена в виде Г-образной скобы. Верхняя и нижняя скобы соединены между собой сварной точкой. Расстояние от центра сварной точки до края соединенных скоб должно быть не менее 2-4 диаметров ядра точки. Крепление к испытательной машине С-образной скобы производится через Т-образный профиль, вставляемый в С-образную скобу и выполняющий роль захвата вместе с Г-образной скобой. При этом Г-образная скоба снабжается дополнительными упорами, взаимодействующими с испытательной машиной.

Определение механических свойств сварных соединений, выполненных точечной сваркой, на статический разрыв производится растяжением образца, геометрия которого представлена в ГОСТ 6996-66.

Этот способ испытаний не является универсальным. Кроме того, способ сложен, т.к. верхний образец должны быть предварительно изготовлен с достаточно сложной заранее определенной геометрией, что ведет к существенным расходам материала и времени на их изготовление. Более того, не устраняется полностью влияние изгибающих моментов на результат испытаний

Сущность полезной модели

Целью заявленной полезной модели является создание устройства для испытания образцов сварных точечных соединений на разрыв, которое позволит свести к минимуму напряжения изгиба при деформации в процессе испытаний образцов за счет жесткой фиксации сварных образцов и повысить точность измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для испытания образцов сварных точечных соединений на разрыв, включающих расположенные взаимно перпендикулярно плоские полосы сваренные между собой одной точкой по оси их пересечения, содержащее элементы для подсоединения каждой из сваренных полос образца к испытательной машине, элементы для подсоединения каждой из сваренных полос образца к испытательной машине выполнены в виде двух оснований, каждое из которых выполнено связываемым с одной из взаимно перпендикулярно плоских полос образца с помощью прижимов и крепежных элементов и снабжено держателем для подсоединения к испытательной машине, при этом, каждое из оснований выполнено из силовой пластины в виде прямоугольника, снабженного в центральной части симметричными выборками материала по толщине таким образом, чтобы в этом месте основание имело узкий участок с шириной и длиной равной ширине полос, а по концам силовая пластина имела расширенные участки для обеспечения крепления прижимов крепежными элементами.

Такое выполнение полезной модели позволяет максимально приблизить снятие усилий непосредственно к сварной точке и исключить влияние изгибных моментов, за счет чего повысить точность измерений.

Перечень фигур на чертежах.

Фиг. 1 - общий вид устройства сборки устройства с установленным образцом для испытания в аксонометрии;

Фиг. 2 - схема сборки устройства с установленным образцом для испытания, вид сбоку;

Фиг. 3 - вид устройства в разрезе по А-А фиг. 2.

Осуществление полезной модели.

При испытании на статический разрыв предполагается использование образцов, представляющих из себя расположенные взаимно перпендикулярно плоские полосы поз.1 и 2 шириной 25-30 мм и допускаемой длиной 120-200 мм, сваренные между собой одной точкой по оси их пересечения. Образцы подаются на испытание в прямом виде, т.е. подготовка образцов не требует предварительного формообразования полос в виде скобы и сверления фиксирующих отверстий.

Полезная модель реализуется следующим образом.

Устройство для испытания образцов сварных точечных соединений на разрыв, включающих расположенные взаимно перпендикулярно плоские полосы сваренные между собой одной точкой по оси их пересечения, содержит элементы для подсоединения каждой из сваренных полос образца к испытательной машине.

Элементы для подсоединения каждой из сваренных полос образца к испытательной машине выполнены в виде двух оснований, каждое из которых выполнено связываемым с одной из взаимно перпендикулярно плоских полос образца с помощью прижимов и крепежных элементов и снабжено держателем для подсоединения к испытательной машине.

При этом, каждое из оснований выполнено из силовой пластины в виде прямоугольника, снабженного в центральной части симметричными выборками материала по толщине таким образом, чтобы в этом месте основание имело узкий участок с шириной и длиной равной ширине полос, а по концам силовая пластина имела расширенные участки для обеспечения крепления прижимов крепежными элементами.

Общий вид устройства для испытания образцов сварных точечных соединений на разрыв с установленным образцом для испытаний представлен на фиг. 1. Устройство включает в себя два основания (поз. 3 и 4), четыре прижима (поз. 5 и 6) и два держателя (поз. 7 и 8). Основания выполнены из стальной заготовки толщиной 30 мм для принятия на себя значительных усилий разрыва, передачу этих усилий на сварную точку и исключить деформацию испытываемых пластин. Длина основания соответствует максимальной длине пластины сварного образца. Ширина выполняется такой, чтобы, накрывая полосу образца, имелась возможность по выполненным в основаниях и прижимах отверстиям (Фиг. 1) болтами диаметром 8 мм в количестве 8 штук прижать полосу образца прижимами к основанию, его не касаясь. В средней части основания выполнена выборка материала по толщине таким образом, чтобы в этих местах ширина основания была равна ширине пластины, но не менее (Фиг. 1 место Б). Делается это для того, чтобы свести к минимуму изгибающие напряжения в непосредственной близости от сварной точки. В центре оснований выполняется отверстие с резьбой (Фиг. 3) для установки держателя поз. 7, 8 (Фиг. 1, 2). Прижимы выполнены из стальной пластины толщиной 10 мм и предназначены для крепления к основанию одной из пластин сварного образца в непосредственной близости к сварной точке с помощью болтов. Прижим выполнен по геометрии аналогично основанию, чтобы в сборке с основанием его геометрия и сборочные отверстия совпадали. Держатели изготавливаются из стального кругляка диаметром 30 мм с отверстием 16 мм с одной стороны для крепления к разрывной машине и резьбой с другой стороны для соединения с основанием. Держатель плотно вворачивается в основание. Назначение держателя - передать усилие разрыва от испытательной машины через основания и прижимы на сварную точку. Подготовленный сварной образец для испытаний укладывается одной пластиной на основание поз. 3 и притягивается прижимами поз. 5, 6 к основанию 8 (восьмью) болтами. Точно также производится фиксация второй пластины образца ко второму основанию. Устройство в собранном состоянии сохраняет свою геометрию только за счет сварной точки. Собранное устройство с установленным в нем сварным образцом фиксируется на испытательной машине, где крепление устройства производится с помощью держателей поз. 7, 8. После разрушения сварной точки верхняя и нижняя части устройства уже не связаны между собой, они освобождаются из мест крепления машины для испытания, болты отворачиваются и пластины образцов освобождаются.

Предлагаемое устройство универсально, позволяет проводить испытания образцов, сваренных точечной сваркой, на статическую прочность мало пластичных и хрупких материалов, не требует значительного времени на подготовку испытываемых образцов. Результаты испытаний более достоверны, потому что за счет использования жесткого основания и прижимов сведены к минимуму изгибающие напряжения.

Claims (1)

1. Устройство для испытания на разрыв образца сварного точечного соединения в виде плоских полос, расположенных взаимно перпендикулярно и сваренных между собой в одной точке на пересечении их осей, содержащее элементы для соединения каждой из сваренных полос образца с испытательной машиной, отличающееся тем, что каждый из упомянутых элементов для соединения полос с испытательной машиной выполнен в виде основания с возможностью соединения с одной из упомянутых полос образца посредством прижимов и крепёжных элементов и снабжён держателем для соединения с испытательной машиной, при этом основание выполнено в виде прямоугольника с симметрично зауженной центральной частью, ширина и длина которой равна ширине упомянутых полос образца, а концевые расширенные участки основания выполнены с возможностью обеспечения крепления прижимов крепёжными элементами.

   

Images