RU1810785C - Устройство дл испытани на сжатие тонких образцов листового материала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области определени  физико-механических свойств металлов и может примен тьс  в различных отрасл х промышленности (машиностроении , авиастроении и др.) дл  изучени  сопротивл емости материалов пластическому деформированию. Целью изобретени   вл етс  повышение точности моделировани  однородного линейного напр женного состо ни  при деформировании тонких листовых материалов. Техническа  сущность за вл емого изобретени  заключаетс  в том, что элемент центрировани  выполнен в виде винта с шариком на его рабочем торце, а устройство снабжено прижимным упором, установленным в направл ющей рамке и взаимодействующим одним торцом с шариком элемента центрировани , вторым - с одной из пластин, установленным между второй стойкой станины и второй пластиной упругим элементом, а пластины выполнены жесткими с высотой, меньшей высоты образца на величину б 1,5t, где t - толщина испытуемого образца. 3 ил,, 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к области определени  физико-механических свойств металлов и может примен тьс  в машиностроении, авиастроении и других отрасл х народного хоз йства с целью изучени  сопротивл емости материалов пластическому деформированию.

Цель изобретени  - повышение точности моделировани  однородного линейного. напр женного состо ни  при деформировании тонких листовых материалов.

Применение за вл емого устройства в качестве испытательной техники позволит определ ть механические характеристики листовых материалов, необходимые при проектировании технологических процессов операции листовой штамповки.

На фиг. 1 и 2 представлено конструктивное исполнение предлагаемого устройства.

Оно состоит из следующих основных элементов: станины 1 с двум  вертикальными стойками, жестко скрепленной с ней двум  винтами 2 направл ющей рамки 3, прижимного упора 4, ввернутого в одну из стоек Станины 1 винта 5, центрирующего шарика 6, двух поддерживающих жестких пластин 7 с приклеенной к одной из них тонкой эластичной прокладкой 8, нужной дл  компенсации поперечной (по толщине) деформации образца, сменной опорной 9 и нагружающей 12 плит.

При испытани х плоский образец 10 из тонкого листового материала размерами hxbxt (высота х ширина х толщина) с наложенными на его боковые поверхности анти- фрикцйонным слоем 1 1 ставитс  на опорную плиту 9 между поддерживающими пластинами 7 и поджимаетс  через упор 4 и

00

о

ч 00

ел

центрирующий шарик 6 винтом 5 до соприкосновени  левой пластины 7 с эластичной прокладкой 8 усилием поджати  0,2-0,3 кн.

Устройство в собранном виде устанавливают на опорную плиту испытательной машины, затем нагружают образец силой Р через нагружающую плиту 12. При этом деформации по толщине образца компенсируютс  сжатием тонкой эластичной прокладки 8, обеспечива  тем самым с достаточной степенью точности услови  однородного одноосного напр женного состо ни  в сжимаемом образце 10.

Размеры образца рекомендуетс  выбирать соотношением h(1,5-8)b, а минимальную толщину t 1 мм. Дл  предотвращени  искривлени  выступающей из поддерживающих пластин 7 части образца высота последней д 1.5t, а нагружаемые торцевые поверхности образца должны быть строго параллельны друг другу и перпендикул рны к его боковой поверхности.

После сжати  образца на величину д мен ют поддерживающие пластины 7 и опорную плиту 9 на другие, соответствующих размеров, с целью продолжени  осаживани  образца до необходимой степени деформации.

Устройство позвол ет производить испытани  плоских образцов до высоких степеней деформации. Оно  вл етс  универсальным и простым в эксплуатации.

Эффективность предлагаемого устройства подтверждаетс  конкретным примером исполнени .

Дл  проведени  испытаний были изготовлены образцы (5 шт.) из листовой стали 45 (ГОСТ 19904-74) размером 40x24x2 мм. В качестве антифрикционного сло  использовали фторопластовую пленку толщиной 50 мкм, а эластичной прокладки 8 - техническую резину толщиной мм.

В таблице приведены размеры поддерживающих пластин 7 размером НхВхС мм (Н - высота, В - ширина, С - толщина) дл  сжати  образца указанных размеров до логарифмической деформации I «0,20.

Оценка точности проведени  испытаний на сжатие производилась сопоставлением кривых течени , построенных по результатам опытов, полученных с помощью предлагаемого устройства и испытанием образцов на раст жение. Кривую течени  стро т в координатах: о - интенсивность напр жений, I - логарифмическа  деформаци . Напр жение определ ют по формуле

ст Ph/Foho.

где Fo - начальна  площадь поперечного сечени  образца;

ho, h - начальна  и текуща  высота образца .

При раст жении в этой формуле следует h и he заменить соответственно на текущую - I и расчетную базовую длину - lo.

Логарифмическую деформацию определ ют по соотношени м:

при сжатии I ln(ho/h);

при раст жении I ln(l/lo). На фиг.З представлена крива  о и ( ) - при сжатии образца (сплошна  лини ). Здесь же представлены данные испытаний

на раст жение плоских стандартных образцов из той же стали (крестики), стрелкой вниз отмечено начало образовани  шейки. Сопоставление приведенных данных позвол ет заключить о достаточной точности проведени  испытаний на сжатие плоских образцов при деформаци х I 0,20 с помощью предлагаемого устройства.

Было проведено также испытание на сжатие указанных образцов с помощью устройства по прототипу. В св зи с продольным изгибом образцов практически не удавалось деформировать их пластически.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет определ ть механические характеристики листовых материалов, примен емых в различных отрасл х промышленности . Использование его в качестве испытательной техники даст возможность получать необходимые характеристики сопротивлени  материалов пластическому деформированию в механических лаборатори х промышленных предпри тий и НИИ.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  испытани  на сжатие тонких образцов листового материала, со- держащее станину с двум  вертикальными стойками, установленные на ней направл к щую рамку, сменную опору, установленные на опоре две пластины дл  поддержани  испытуемого образца и элемент центрировани , установленный в одной из стоек станины, отличающеес 

   тем, что, с целью повышени  точности при моделировании однородного одноосного напр женного состо ни , элемент центрировани  выполнен в виде винта с шариком на его рабочем торце, а устройство снабжено прижимным упором, установленным в направл ющей рамке и взаимодействующим одним торцом с шариком элемента центрировани , вторым - с одной из пластин , и установленным между второй стойкой станины и второй пластиной упругим

   51810785 6

   элементом, а пластины выполнены жестки- величину б 1,5t. где t - толщина испыту- ми высотой, меньшей высоты образца на емого образца.

   Фаг. Z

   600

   б,МПа

   0,04 Щ 0,42

   фиг.з

   Q16 0,20