RU2126961C1

RU2126961C1 - Fixture to test samples for compression and tension

Info

Publication number: RU2126961C1
Application number: RU96115893A
Authority: RU
Inventors: К.П. Алексеев; В.И. Нефедов
Original assignee: Казанская государственная архитектурно-строительная академия
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1996-07-31
Publication date: 1999-02-27

Abstract

FIELD: testing. SUBSTANCE: fixture includes base, two deformation plates installed for compression of sample, one of them being active plate, two bushings with bosses on internal side. To achieve technical result consisting in enhanced informativity thanks to provision for static and dynamic loading of samples both by tensile and compressive forces fixture also has active and passive bearing plates installed for tension of sample, two prismatic guiding keys and flange with ball power support. EFFECT: enhanced informative of tests with use of fixture. 3 dwg

Description

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к приспособлениям для испытания образцов. The invention relates to testing equipment, namely, devices for testing samples.

Известно устройство для крепления образцов при испытаниях на растяжение-сжатие (см. а.с. N 363014, кл. G 01 N 3/04), содержащее корпус, крышку, клинья, шпильки и лимб с делениями. A device is known for attaching samples during tensile-compression tests (see A.S. N 363014, class G 01 N 3/04), comprising a body, a cover, wedges, studs and a limb with divisions.

Однако известное устройство не обеспечивает соосность приложения осевого усилия сжатия и не позволяет проводить испытание при динамическом нагружении образцов (на ударном стенде). However, the known device does not ensure the coaxiality of the application of axial compression forces and does not allow testing under dynamic loading of the samples (on the impact stand).

Известен универсальный реверсор для испытаний на растяжение-сжатие (см. а. с. N 356511, кл. G 01 N 3/02), содержащий внешние и внутренние траверсы, направляющие колонки, втулки и захваты с опорными гайками. Known universal reverser for tensile-compression tests (see and.with. N 356511, class G 01 N 3/02), containing external and internal traverses, guide columns, bushings and grips with bearing nuts.

Однако известный реверсов конструктивно сложен, не обеспечивает соосность приложения осевого усилия сжатия и не позволяет проводить испытание при динамическом нагружении образцов (на ударном стенде). However, the known reverse is structurally complex, does not ensure the coaxiality of the application of axial compression forces, and does not allow testing under dynamic loading of samples (on an impact stand).

Прототипом изобретения является реверсор для испытаний на растяжение - сжатие (см. а.с. N 842466, кл. G 01 N 3/08), содержащий внешние и внутренние траверсы, колонки, втулки и силовые штоки. The prototype of the invention is a reverser for tensile testing - compression (see AS N 842466, class G 01 N 3/08), containing external and internal traverses, columns, bushings and power rods.

Однако известный реверсор не обеспечивает соосность приложения осевого усилия сжатия и проведение испытаний на сжатие - растяжение при динамическом нагружении (на ударном стенде). However, the known reverser does not ensure the coaxiality of the application of the axial compression force and the conduct of compression-tension tests under dynamic loading (on an impact stand).

Техническим результатом от использования предлагаемого приспособления является повышение точности испытаний и расширение функционального назначения за счет возможности статического и динамического нагружения образцов. The technical result from the use of the proposed device is to increase the accuracy of tests and expand the functional purpose due to the possibility of static and dynamic loading of samples.

Сущность изобретения заключается в том, что в приспособлении для испытания образцов на растяжение и сжатие, содержащем основание, две деформирующие плиты устанавливаемые при сжатии образца, одна из которых активная, а также две втулки с выступами с внутренней стороны, оно снабжено размещенным на основании цилиндрическим корпусом с двумя диаметрально расположенными окнами, полым пунсоном с двумя диаметрально расположенными боковыми окнами, активной и пассивной опорными плитами, устанавливаемыми при растяжении образца, двумя призматическими направляющими шпонками и фланцем с шаровой силовой опорой, цилиндрический корпус с внутренней стороны имеет два диаметрально расположенных паза, на верхнем торце - кольцевой опорный выступ, полый пуансон с наружной стороны имеет два диаметрально расположенных паза, на его верхнем торце установлен фланец с шаровой силовой опорой, призматические направляющие шпонки закреплены в пазах полого пуансона и предназначены для контактирования с боковыми стенками пазов в корпусе, вторая из указанных деформирующих плит является пассивной, при этом активная и пассивная деформирующие плиты предназначены для установки на торце полого пуансона и на основании соответственно, пассивная и активная опорные плиты предназначены для установки на кольцевом выступе цилиндрического корпуса и на торце полого пуансона соответственно, каждая опорная плита имеет центральное отверстие и выступ на его стенке, втулки используются при растяжении образца, являются опорными, разрезными и предназначены для установки на выступы на стенках отверстий опорных плит, выступы на стенках отверстий в опорных плитах и опорных разрезных втулках являются кольцевыми, пассивная опорная плита выполнена с двумя диаметрально расположенными пазами, а кольцевые выступы опорных разрезных втулок предназначены для контактирования с выступами концов образца. The essence of the invention lies in the fact that in the device for testing tensile and compression samples containing a base, two deformation plates installed during compression of the sample, one of which is active, as well as two bushings with protrusions on the inside, it is equipped with a cylindrical housing located on the base with two diametrically positioned windows, a hollow punch with two diametrically positioned side windows, active and passive base plates installed when the specimen is stretched, two prismatic with guiding dowels and a flange with a ball bearing, the cylindrical body has two diametrically located grooves on the inside, an annular supporting protrusion on the upper end, a hollow punch has two diametrically located grooves, and a flange with a ball bearing on its upper end the prismatic guide keys are fixed in the grooves of the hollow punch and are intended for contacting the side walls of the grooves in the housing, the second of these deforming plates is passive, while the active and passive deformation plates are intended to be installed on the end face of the hollow punch and on the base, respectively, the passive and active base plates are intended to be installed on the annular protrusion of the cylindrical body and on the end of the hollow punch, respectively, each base plate has a central hole and a protrusion on its wall , the bushings are used when the sample is stretched, they are support, split and designed to be installed on the protrusions on the walls of the holes of the base plates, the protrusions on the walls of the holes in the base plates and the supporting split bushings are annular, the passive base plate is made with two diametrically spaced grooves, and the annular protrusions of the supporting split sleeves are designed to contact the protrusions of the ends of the sample.

На фиг. 1 изображено приспособление, общий вид; на фиг. 2 - то же, вариант; на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a fixture, general view; in FIG. 2 - the same option; in FIG. 3 is a section along AA in FIG. 1.

Приспособление содержит основание 1 (фиг. 1), размещенный на основании 1 цилиндрический корпус 2 с двумя диаметрально расположенными окнами 3, двумя пазами 4 и кольцевым опорным выступом 5. В цилиндрическом корпусе 2 установлен полый пуансон 6 с двумя диаметрально расположенными боковыми окнами 7, совпадающими с окнами 3 на цилиндрическом корпусе 2, с наружной стороны полый пуансон 6 имеет два диаметрально расположенных паза 8, совпадающими с пазами 4 на цилиндрическом корпусе 2, на верхнем торце полого пуансона 6 установлен фланец 9 с шаровой силовой опорой 10. В пазах 8 полого пуансона 6 жестко закреплены призматические направляющие шпонки 11, предназначенные для контактирования с боковыми стенками пазов 8 в корпусе 2. На кольцевом опорном выступе 5 корпуса 2 установлена пассивная опорная плита 12 для образца 13. Пассивная опорная плита 12 выполнена с двумя диаметрально расположенными пазами 14 (фиг. 3), выступами 15 и центральным отверстием 16, с расположенным на его стенке выступом 17 (см. фиг. 1). Со стороны основания 1 на торце полого пуансона 6 установлена активная опорная плита 18 для образца 13. Активная опорная плита 18 выполнена с кольцевым выступом 19 и центральным отверстием 20 с расположенным на его стенке выступом 21. На выступах 17 и 21 пассивной и активной опорных плит 12 и 18 для образца 13 установлены две разрезные опорные втулки 22, которые имеют на наружной и внутренней стенках выступы 23 и 24, предназначенные для контактирования с выступами 17 и 21 пассивной и активной опорных плит 12 и 18 и выступами концов образца 13 соответственно. Пассивная деформирующая плита 25 (фиг. 2), устанавливаемая на основание 1, а пассивная 26 - на торце полого пуансона 6 со стороны основания 1, предназначены для испытания образца 27 на сжатие. The device contains a base 1 (Fig. 1), a cylindrical body 2 with two diametrically located windows 3, two grooves 4 and an annular supporting protrusion 5 placed on the base 1. A hollow punch 6 is installed in the cylindrical body 2 with two diametrically located side windows 7 matching with windows 3 on the cylindrical body 2, from the outside, the hollow punch 6 has two diametrically located grooves 8, coinciding with the grooves 4 on the cylindrical body 2, a flange 9 with ball force is installed on the upper end of the hollow punch 6 th support 10. In the grooves 8 of the hollow punch 6, prismatic guide keys 11 are fixed rigidly for contacting the side walls of the grooves 8 in the housing 2. A passive support plate 12 for the sample 13 is installed on the annular support ledge 5 of the housing 2. Passive support plate 12 is made with two diametrically located grooves 14 (Fig. 3), protrusions 15 and a central hole 16, with a protrusion 17 located on its wall (see FIG. 1). On the base 1 side, at the end of the hollow punch 6, an active base plate 18 is installed for the sample 13. The active base plate 18 is made with an annular protrusion 19 and a central hole 20 with a protrusion 21 located on its wall. On the protrusions 17 and 21 of the passive and active base plates 12 and 18 for the sample 13, two split support bushings 22 are installed, which have protrusions 23 and 24 on the outer and inner walls for contacting the protrusions 17 and 21 of the passive and active support plates 12 and 18 and the protrusions of the ends of the sample 13, respectively. The passive deforming plate 25 (Fig. 2), mounted on the base 1, and passive 26 - on the end of the hollow punch 6 from the side of the base 1, are designed to test the sample 27 for compression.

Приспособление работает следующим образом. The device works as follows.

При испытании образца 13 на растяжение (фиг. 1) пассивную и активную деформирующие плиты 25 и 26 не устанавливают. На основание 1 устанавливают цилиндрический корпус 2. На выступ торца образца 13 устанавливают разрезную опорную втулку 22, на выступ 23 которой выступом 21 - активную опорную плиту 18. Во внутреннюю полость пуансона 6 через боковые окна 7 вставляют пассивную опорную плиту 12 и опирают ее на основание боковых окон 7. Затем полый пуансон 6 одевают на образец 13, а торцом со стороны основания 1 устанавливают на кольцевой выступ 19 активной опорной плиты 18. Далее на выступ 17 пассивной опорной плиты 12 устанавливают вторую разрезную опорную втулку 22. Поднимают вверх пассивную опорную плиту 12 до упирания выступа 24 разрезной опорной втулки 22 в кольцевой выступ другого конца образца 13. Собранный таким образом полый пуансон 6 удерживают за выступы 15 (см. фиг. 3) пассивной опорной плиты 12 и вставляют во внутреннюю полость цилиндрического корпуса 2. При этом жестко закрепленные на полом пуансоне 6 призматические направляющие шпонки 11 совмещают с направляющими пазами 4 на цилиндрическом корпусе 2. Затем выступами 15 пассивную опорную плиту 12 устанавливают на кольцевой опорный выступ 5 цилиндрического корпуса 2. После этого на верхний торец полого пуансона 6 устанавливают фланец 9 с шаровой силовой опорой 10. Собранное таким образом приспособление устанавливают на нижнюю опорную плиту испытательной машины или пресса (не показаны) и создают усилие через шаровую силовую опору 10, фланец 9, полый пуансон 6, активную опорную плиту 18, и разрезные опорные втулки 22 на образец 13, в котором возникают растягивающие напряжения. When testing the sample 13 in tension (Fig. 1) passive and active deformation plates 25 and 26 are not installed. A cylindrical body 2 is mounted on the base 1. A split support sleeve 22 is installed on the protrusion of the end face of the sample 22, on the protrusion 23 of which the protrusion 21 is the active support plate 18. A passive support plate 12 is inserted into the inner cavity of the punch 6 through the side windows 7 and rested on the base side windows 7. Then the hollow punch 6 is put on the sample 13, and the end from the base 1 is installed on the annular protrusion 19 of the active base plate 18. Next, on the protrusion 17 of the passive base plate 12, a second split support sleeve 22 is installed. they pass up the passive support plate 12 until the protrusion 24 of the split support sleeve 22 abuts against the annular protrusion of the other end of the sample 13. The hollow punch 6 thus assembled is held by the protrusions 15 (see FIG. 3) of the passive support plate 12 and inserted into the inner cavity of the cylindrical body 2. In this case, the prismatic guide keys 11, which are rigidly fixed on the hollow punch 6, are aligned with the guide grooves 4 on the cylindrical body 2. Then, the protrusions 15 have the passive support plate 12 mounted on the annular support protrusion 5 of the cylindrical housing 2. After that, on the upper end of the hollow punch 6, a flange 9 with a ball power support 10 is installed. The device thus assembled is installed on the lower base plate of a testing machine or press (not shown) and a force is created through the ball power support 10, flange 9, hollow a punch 6, an active support plate 18, and split support sleeves 22 onto a specimen 13 in which tensile stresses arise.

При испытании образца 27 на сжатие (фиг. 2) пассивную и активную опорные плиты 12 и 18 с разрезными опорными втулками 22 не устанавливают. На основание 1 устанавливают пассивную деформирующую плиту 25 и цилиндрический корпус 2. На торцы полого пуансона 6 устанавливают активную деформирующую плиту 26 и фланец 9 с шаровой силовой опорой 10. Затем полый пуансон 6 вставляют во внутреннюю полость цилиндрического корпуса 2. При этом жестко закрепленные в пазах 8 полого пуансона 6 призматические направляющие шпонки 11 совмещают с направляющими пазами 4 на цилиндрическом корпусе 2 и удерживают полый пуансон 6 в приподнятом положении. Далее устанавливают на пассивную деформирующую плиту 25 образец 27, опускают полый пуансон 6 и опирают его на верхний торец образца 27. Собранное таким образом приспособление устанавливают на нижнюю опорную плиту испытательной машины или пресса (на чертеже не показаны) и создают усилие через шаровую силовую опору 10, фланец 9, полый пуансон 6 и активную деформирующую плиту 26 на образец 27, в котором возникают сжимающие напряжения. When testing sample 27 for compression (Fig. 2), the passive and active base plates 12 and 18 with split support sleeves 22 are not installed. A passive deforming plate 25 and a cylindrical body 2 are installed on the base 1. An active deforming plate 26 and a flange 9 with a spherical power support 10 are installed on the ends of the hollow punch 6. Then, the hollow punch 6 is inserted into the inner cavity of the cylindrical body 2. In this case, they are rigidly fixed in the grooves 8 of the hollow punch 6, the prismatic guide keys 11 are aligned with the guide grooves 4 on the cylindrical body 2 and hold the hollow punch 6 in a raised position. Next, a specimen 27 is mounted on a passive deforming plate 25, a hollow punch 6 is lowered and it is supported on the upper end of the specimen 27. The device assembled in this way is mounted on the lower base plate of a testing machine or press (not shown in the drawing) and a force is applied through the ball power support 10 , a flange 9, a hollow punch 6, and an active deformation plate 26 onto a specimen 27 in which compressive stresses arise.

Аналогично проводят динамические испытания образцов на ударном стенде. Similarly conduct dynamic testing of samples on a shock stand.

Изобретение позволяет повысить точность испытаний и расширить функциональное назначение приспособления. The invention improves the accuracy of the tests and expand the functional purpose of the device.

Испытание опытного приспособления показали, что оно отвечает поставленным при его разработке целями. Tests of the experimental device showed that it meets the goals set during its development.

Claims

A device for testing samples for compression and tension, containing a base, two deformation plates installed during compression of the sample, one of which is active, as well as two bushings with protrusions on the inside, characterized in that it is equipped with a cylindrical housing placed on the base with two diametrically located windows, a hollow punch with two diametrically located side windows, active and passive base plates, installed when the sample is stretched, two prismatic guides ponks and a flange with a ball power bearing, the cylindrical body on the inside has two diametrically located grooves, an annular support ledge on the upper end, a hollow punch on the outside has two diametrically located grooves, a flange with a ball power bearing is installed on its upper end, prismatic the guide keys are rigidly fixed in the grooves of the hollow punch and are designed to contact the side walls of the grooves in the housing, the second of these deforming plates is passive, while the second and passive deformation plates are intended for installation on the end face of the hollow punch and on the basis respectively, the passive and active base plates are intended for installation on the annular protrusion of the cylindrical body and on the end of the hollow punch, respectively, each base plate has a central hole and a protrusion on its wall, bushings are used for stretching the sample, are support, split and are intended for installation on the protrusions on the walls of the holes of the base plates, the protrusions on the walls of the holes in the base plates and supporting split sleeves are circular, the passive base plate is made with two diametrically spaced grooves, and the annular protrusions of the supporting split sleeves are designed to contact the protrusions of the ends of the sample.