RU1810786C

RU1810786C - Device for strength testing of long-length samples under plastic compression

Info

Publication number: RU1810786C
Application number: SU914934248A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Владимирович Хван
Original assignee: Воронежский Политехнический Институт
Priority date: 1991-05-05
Filing date: 1991-05-05
Publication date: 1993-04-23

Abstract

Изобретение относитс к области определени физико-механических свойств материалов и может примен тьс в различных отрасл х народного хоз йства (машиностроение , авиастроение и др.) дл излучени сопротивл емости металлов пластическому деформированию. Целью изобретени вл етс повышение точности испытаний на пластическое сжатие. Техническа сущность за вл емого изобретени заключаетс в том, что устройство снабжено установленными на основании соосно отверстию полой цилиндрической опорой и обоймой, наружна поверхность которой выполнена цилиндрической и взаимодействует с внутренней поверхностью цилиндрической опоры, а внутренн поверхность обоймы выполнена конической, предназначенной дл взаимодействи по скольз щей посадке с конической поверхностью опорных секторов. 1 ил.The invention relates to the field of determining the physicomechanical properties of materials and can be used in various sectors of the national economy (mechanical engineering, aircraft manufacturing, etc.) to radiate the resistance of metals to plastic deformation. An object of the invention is to increase the accuracy of plastic compression tests. The technical essence of the claimed invention lies in the fact that the device is equipped with a hollow cylindrical support and a cartridge mounted on the base coaxially with the hole, the outer surface of which is cylindrical and interacts with the inner surface of the cylindrical support, and the inner surface of the cartridge is conical, designed to cooperate on sliding landing with a tapered surface of the supporting sectors. 1 ill.

Description

ЁYo

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.The invention relates to the field of determining the physicomechanical properties of metals and can be used in mechanical engineering, aircraft building and other industries with the aim of studying the resistance of materials to plastic deformation.

Цель изобретени - повышение точности испытани за счет исключени изгиба образца.The purpose of the invention is to improve the accuracy of testing by eliminating bending of the sample.

Структурна схема предлагаемого устройства представлена на чертеже.Structural diagram of the proposed device is presented in the drawing.

Устройство содержит нагружающий 1 и опорный захват 2, между которыми установлен длинномерный образец 3 с рабочей длиной I. Захват 2 установлен по переходной посадке в неподвижном основании 4, выполненном в виде цилиндра с соосной полой цилиндрической опорой. На опорную торцевую поверхность основани 4 устанавливают одинаковые поддерживающие секторы 5, изготовленные разрезкой заготовки в форме усеченного конуса высотой Н с уг- g лом конусности а и соосным отверстием диаметра d, по которому секторы сопр гаютс с образцом 3 через антифрикционный слой 6. Обойма 7 с соосными цилиндрической и конической поверхност ми. Она служит дл осуществлени кинематического взаимодействи между секторами 5 и полой цилиндрической опорой, сопр га сь при этом с последней по цилиндрической поверхности , а с секторами по конической с углом конусности ее ,The device comprises a loading 1 and a supporting grip 2, between which a long specimen 3 is installed with a working length I. The grip 2 is installed by transition landing in a fixed base 4, made in the form of a cylinder with a coaxial hollow cylindrical support. The same supporting sectors 5 are mounted on the supporting end surface of the base 4, made by cutting a blank in the form of a truncated cone of height H with a taper angle a and a coaxial hole of diameter d, along which the sectors mate with sample 3 through an antifriction layer 6. Cage 7 s coaxial cylindrical and conical surfaces. It serves to effect kinematic interaction between sectors 5 and a hollow cylindrical support, while mating with the latter along a cylindrical surface, and with sectors conical with its taper angle.

Устройство работает следующим образом . Образец 3 располагают между захватами и поддерживающими секторами 5, которые фиксируют с помощью установленной на них обоймы 7. К торцам образца 3 через захваты 1 и 2 прикладывают осевуюThe device operates as follows. Sample 3 is placed between the grippers and the supporting sectors 5, which are fixed with the help of the holder 7. The axial ends are applied to the ends of the sample 3 through the grippers 1 and 2

0000

о about

0000

оabout

нагрузку Р. Увеличивающийс поперечный размер образца перемещает секторы по опорной торцевой поверхности основани 4 в радиальном направлении.В св зи с наличием сопр жени секторов и обоймы 7 по конической поверхности с углом а последн будет также перемещатьс , но вверх относительно полой цилиндрической опоры, обеспечива тем самым одновременное , перемещение всех секторов, т.к. движение только одного из секторов, возможное из-за продольного изгиба образца, вызовет заклинивание обоймы в цилиндрической опоре основани 4. Обойма 7 будет перемещатьс по цилиндрической опоре основани 4 только лишь при одновременном движении всех секторов в радиальном направлении , Таким образом, благодар обойме 7 длинномерный образец 3 при его нагружении силой Р будет, сжиматьс без продольного изгиба в услови х одноосного напр женного состо ни . При этом дл уменьшени контактных напр жений на боковой поверхности образца рекомендуетс обойму 7 изготавливать из легкого, но достаточно прочного, металлического сплава, т.к. ее вес в силу наличи сопр жени по конической поверхности будет вли ть на величину указанных напр жений. Дл уменьшени сил трени между соприкасающимис поверхност ми подвижных элементов устройства размещают антифрикционное покрытие.°бо избежание продольного изгиба выступающих из секторов концевых частей образца рекомендуетс высоту секторов назначать из услови load P. The increasing transverse dimension of the sample moves the sectors along the supporting end surface of the base 4 in the radial direction. Due to the mating of the sectors and the cage 7 along the conical surface with an angle a, the latter will also move, but upward relative to the hollow cylindrical support, ensuring at the same time, the movement of all sectors, because the movement of only one of the sectors, possible due to the longitudinal bending of the sample, will jam the cage in the cylindrical support of the base 4. The cage 7 will move along the cylindrical support of the base 4 only with the simultaneous movement of all sectors in the radial direction, Thus, due to the cage 7 is lengthy sample 3, when it is loaded by force P, will be compressed without longitudinal bending under uniaxial stress conditions. In this case, in order to reduce contact stresses on the side surface of the sample, it is recommended that the holder 7 be made of a light, but sufficiently strong, metal alloy, since its weight due to the presence of conjugation on a conical surface will affect the magnitude of the indicated stresses. To reduce frictional forces, an antifriction coating is placed between the contacting surfaces of the movable elements of the device. ° To avoid longitudinal bending of the ends of the specimen protruding from the sectors, it is recommended to assign the height of the sectors from the conditions

H l-{1...2)d.H l- {1 ... 2) d.

Эффективность предлагаемого устройства подтверждаетс следующим примером выполнени ,The effectiveness of the proposed device is confirmed by the following embodiment.

Дл пластического одноосного сжати образцов из стали 45 диаметром d 16 мм и I 130 мм (ГОСТ 1497-84) было изготовлено предлагаемое устройство. Угол конусности сопр гаемых поверхностей обоймы и секторов (8 шт.) был прин т равным 90°, диаметр сопр гаемой поверхности цилиндрической опоры - 170 мм. Дл осадки образцов до относительной деформацииFor plastic uniaxial compression of samples from steel 45 with a diameter of d 16 mm and I 130 mm (GOST 1497-84), the proposed device was manufactured. The taper angle of the mating surfaces of the cage and sectors (8 pcs.) Was taken equal to 90 °, the diameter of the mating surface of the cylindrical support was 170 mm. For sedimentation of samples to relative deformation

Ј 30% были изготовлены секторы двух типоразмеров с Н 110 мм и 85 мм. С помощью первых секторов сжатие образцов производилось до к 15э%, а вторых- г, 30%. Все основные детали устройства изготавливали из стали 45. а обойму - из алюминиевого сплава Д16Т. Точность устройства оценивали по числу образцов, деформированных в услови х одноосного напр женноЈ 30% were made sectors of two sizes with N 110 mm and 85 mm. With the help of the first sectors, the compression of the samples was carried out up to 15 e%, and of the second, 30 g. All the main parts of the device were made of steel 45. and the holder was made of aluminum alloy D16T. The accuracy of the device was estimated by the number of samples deformed under uniaxial stress

го состо ни до е 30%, из партии вstate to e 30%, from the party to

количестве 20 шт. С помощью предлагаемого устройства все образцы были сжаты до указанной деформации без продольного изгиба , а прототипа - только лишь 9 образцов.quantity 20 pcs. Using the proposed device, all samples were compressed to the specified deformation without longitudinal bending, and the prototype - only 9 samples.

Таким образом, за вл емое устройство оказалось более точным при проведении испытаний на сжатие, чем прототип. Предлагаемое устройство вл етс достаточно универсальным и простым в эксплуатации.Thus, the inventive device turned out to be more accurate during compression tests than the prototype. The proposed device is quite versatile and easy to operate.

Claims

Its use as a testing technique will allow research to be carried out with high accuracy in order to determine the physicomechanical properties of metals. The claims

Device for testing the compressive strength of long specimens containing a base with a central hole, grips, one of which is installed in the hole of the base and

designed to be fixed on one

the end of the sample, designed to be fixed on its other end, coaxially with the first grip, the second grip and designed to grip the working part

a specimen with an antifriction coating and conical support sectors mounted on the base coaxially with the opening, characterized in that; that, in order to increase the accuracy of the test by eliminating bending of the sample, the device is equipped with a hollow cylindrical support and a holder mounted coaxially with the hole on the base, the outer surface of which is cylindrical and interacts with the inner surface of the cylindrical support, and the inner surface of the holder is made of two mating parts - conical designed for interaction on a sliding landing with

the surface of the supporting sectors and cylindrical.