RU2492445C1 - Device for stability test - Google Patents
Device for stability test Download PDFInfo
- Publication number
- RU2492445C1 RU2492445C1 RU2012115009/28A RU2012115009A RU2492445C1 RU 2492445 C1 RU2492445 C1 RU 2492445C1 RU 2012115009/28 A RU2012115009/28 A RU 2012115009/28A RU 2012115009 A RU2012115009 A RU 2012115009A RU 2492445 C1 RU2492445 C1 RU 2492445C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- cylindrical
- frame
- metal
- support
- Prior art date
Links
- 238000013112 stability test Methods 0.000 title 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 12
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000012669 compression test Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Заявляемое изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано в стандартных испытательных машинах для испытания металлических образцов на сжатие без потери устойчивости.The claimed invention relates to a testing technique and can be used in standard testing machines for testing metal samples for compression without loss of stability.
Известно устройство для испытания на устойчивость металлических образцов, включающее опорные части, установленные соосно на опорных плитах испытательной машины [В.А. Копнов, С.Н. Кривошапко. Сопротивление материалов. - М.: Высш. шк., 2003, с.291 - аналог].A device for testing the stability of metal samples, including support parts mounted coaxially on the base plates of a testing machine [V.A. Kopnov, S.N. Krivoshapko. Strength of materials. - M .: Higher. school., 2003, p. 291 - analogue].
Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает достаточно точного расположения опорных частей устройства на опорных плитах машины при их установке и, как следствие, невозможность центрального приложения сжимающей нагрузки.The disadvantage of this device is that it does not provide a sufficiently accurate location of the supporting parts of the device on the base plates of the machine during installation and, as a result, the impossibility of a central application of compressive load.
Известно также устройство для испытания на устойчивость металлических образцов, включающее опорную часть для опирания образца при испытании, цилиндрический корпус с неподвижной, соосной с корпусом опорой, расположенной в его нижней части, подвижный цилиндрический поршень для нагружения образца, сменные цилиндрические вставки двух типов для закрепления образца в устройстве. [«Устройство для испытания на устойчивость металлических образцов». Патент на изобретение №2289804. - прототип].A device for testing the stability of metal samples is also known, including a support part for supporting the sample during the test, a cylindrical body with a fixed support coaxial with the body located in its lower part, a movable cylindrical piston for loading the sample, replaceable cylindrical inserts of two types for fixing the sample in the device. ["Device for testing the stability of metal samples." Patent for invention No. 2289804. - prototype].
Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает сжатия образцов большой гибкости без потери устойчивости.The disadvantage of this device is that it does not provide compression of samples of great flexibility without loss of stability.
Техническая задача - повышение сопротивляемости потери устойчивости при сжатии образцов за счет уменьшения гибкости образцов при одновременном увеличении критической силы.The technical task is to increase the resistance to loss of stability during compression of the samples by reducing the flexibility of the samples while increasing the critical force.
Решение технической задачи достигается тем, что устройство для испытания на устойчивость металлических образцов, содержащее опорную часть для опирания концов образца при испытании, включающую цилиндрический металлический корпус с неподвижной, соосной с корпусом опорой, расположенной в его нижней части, с углублением по центральной оси цилиндра, соосный с корпусом подвижный в вертикальном направлении поршень для нагружения образца, выполненный в своей нижней части с углублением по центральной оси цилиндра под сферический шарнир, цилиндрические вставки с отверстиями по центральной оси цилиндров, соответствующие поперечному сечению образца, обеспечивающие закрепление по типу жесткой заделки с сохранением возможности осевого нагружения, при этом устройство дополнительно содержит промежуточную опору, устанавливаемую внутри цилиндрического корпуса на испытуемом образце, выполненную в виде металлической квадратной рамы с округленными углами, на которой по двум взаимно перпендикулярным линиям, расположенным параллельно сторонам рамы, выполнены четыре цилиндрических отверстия с резьбой под крепежные болты для установки и крепления рамы на образце, на металлической раме также по двум взаимно перпендикулярным диагоналям выполнены четыре цилиндрических отверстия с резьбой для установки опорных винтов, посредством которых металлическая рама жестко фиксируется внутри устройства, кроме этого устройство может содержать несколько промежуточных опор.The solution to the technical problem is achieved by the fact that the device for testing the stability of metal samples, containing a support part for supporting the ends of the sample during the test, including a cylindrical metal body with a fixed support, coaxial with the body, located in its lower part, with a recess along the central axis of the cylinder, a piston coaxial with the casing in the vertical direction for loading the sample, made in its lower part with a recess in the central axis of the cylinder under a spherical hinge, Drum inserts with holes along the central axis of the cylinders, corresponding to the cross section of the sample, providing fastening by the type of rigid termination while maintaining the possibility of axial loading, while the device further comprises an intermediate support mounted inside the cylindrical body on the test sample, made in the form of a metal square frame with rounded corners on which four cylindrically made along two mutually perpendicular lines parallel to the sides of the frame x holes with threads for mounting bolts for mounting and fixing the frame on the sample, four cylindrical holes with threads for installing support screws are made on the metal frame along two mutually perpendicular diagonals, by means of which the metal frame is rigidly fixed inside the device, in addition, the device may contain several intermediate supports.
Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что при испытаниях образца большой длины (гибкости) на сжатие увеличение его сопротивляемости потери устойчивости обеспечивается за счет уменьшения гибкости образца. Это достигается тем, что непосредственно на испытуемый образец устанавливается промежуточная опора, которая закрепляется на испытуемом образце посредством крепежных болтов и опирается на внутреннюю поверхность цилиндра с помощью опорных винтов, что позволяет уменьшить гибкость образца за счет уменьшения расстояния между опорными закреплениями и производить его сжатие до больших степеней пластической деформации без потери устойчивости. Количество промежуточных опор, устанавливаемых на образце, обусловлено длиной образца. Для образца большой длины установка на нем нескольких промежуточных опор позволяет обеспечить значительное снижение гибкости образца, а следовательно увеличение приложенной сжимающей нагрузки. Кроме того, закрепление промежуточных опор непосредственно на образце позволяет при испытаниях не нарушать целостности цилиндра и обеспечивает возможность использовать его повторно.The essence of the invention lies in the fact that when testing a sample of large length (flexibility) for compression, an increase in its resistance to loss of stability is provided by reducing the flexibility of the sample. This is achieved by the fact that an intermediate support is installed directly on the test sample, which is fixed on the test sample by means of fixing bolts and rests on the inner surface of the cylinder with the help of support screws, which reduces the flexibility of the sample by reducing the distance between the support fasteners and compresses it to large degrees of plastic deformation without loss of stability. The number of intermediate supports mounted on the sample is determined by the length of the sample. For a sample of large length, the installation of several intermediate supports on it allows a significant decrease in the flexibility of the sample and, consequently, an increase in the applied compressive load. In addition, fixing the intermediate supports directly on the sample allows testing not to violate the integrity of the cylinder and makes it possible to reuse it.
Таким образом, использование промежуточных опор обеспечивает более жесткое закрепление образца при испытаниях на сжатие, что приводит к уменьшению гибкости образца и повышению сопротивляемости потери устойчивости, в сравнении с прототипом, что и является новым техническим результатом заявляемого изобретения.Thus, the use of intermediate supports provides a more rigid fixation of the sample during compression tests, which leads to a decrease in the flexibility of the sample and increase the resistance to loss of stability, in comparison with the prototype, which is a new technical result of the claimed invention.
На фиг.1 изображен общий вид устройства с установленным образцом.Figure 1 shows a General view of the device with the installed sample.
На фиг.2 изображены схемы закрепления образцов с одной и двумя промежуточными опорами.Figure 2 shows the scheme of fixing samples with one and two intermediate supports.
На фиг.3 схематично изображен общий вид промежуточной опоры, устанавливаемой на образце.Figure 3 schematically shows a General view of the intermediate support mounted on the sample.
Нагружающее устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, внутри которого в нижней его части расположена неподвижная опора 2, а в верхней расположена подвижная опора, выполненная в виде нагружающего поршня 3 с возможностью его вертикального перемещения. На внутренних плоскостях опор выполнены углубления 4 под сферические шарниры 5, расположенные по вертикальной геометрической оси цилиндра. Промежуточная опора 6, устанавливаемая на испытуемый образец 7, на торцевых сторонах которого также выполнены углубления 4 под сферические шарниры 5, выполнена в виде металлической квадратной рамы 8 с округленными углами. Промежуточная опора 6 устанавливается на одинаковых расстояниях от неподвижной опоры 2 и подвижной опоры 3. По двум взаимно перпендикулярным линиям А-А, расположенным параллельно сторонам рамы 8, выполнены четыре цилиндрических отверстия 9 с резьбой под крепежные болты 10, предназначенные для установки и крепления рамы на образце 7. Кроме этого, по двум взаимно перпендикулярным диагоналям Б-Б на раме 8 выполнены четыре цилиндрических отверстия 11 с резьбой для установки опорных винтов 12, с помощью которых металлическая рама 8 жестко фиксируется внутри цилиндра 1 нагружающего устройства. Также имеются цилиндрические вставки 13, которые обеспечивают жесткое крепление концов образца 7 по типу жесткой заделки с сохранением возможности осевого нагружения.The loading device consists of a
Работа устройства.The operation of the device.
Работа устройства осуществляется следующим образом. На образец 7 круглого поперечного сечения, с выполненными на его торцевых сторонах по вертикальной геометрической оси углублениями 4, жестко закрепляется промежуточная опора 6 с помощью четырех крепежных болтов 10. Затем образец 7 вместе с установленной на нем промежуточной опорой 6 устанавливается в цилиндрический корпус 1 между неподвижной опорой 2 и подвижной опорой 3 с размещенными в них сферическими шарнирами 5, при этом концы образца 7 размещаются в цилиндрических вставках 13, которые обеспечивают концевые закрепления образца по типу жесткой заделки с сохранением возможности осевого нагружения. При этом опора 8 внутри цилиндра 1 фиксируется посредством опорных винтов 12. После этого устройство помещается на машину для испытания и образец подвергается нагружению сжимающей нагрузкой, обеспечивающей прохождение площадки текучести без потери его устойчивости.The operation of the device is as follows. An intermediate support 6 is rigidly fixed to the
Примеры конкретного исполнения.Examples of specific performance.
В соответствии с заявленным изобретением было изготовлено устройство для испытания образцов на устойчивость. Для исследования были изготовлены металлические образцы из Ст.3 круглого поперечного сечения и испытаны на сжатие с использованием универсальной испытательной машины Р-20 с максимальным усилием 20 тонн.In accordance with the claimed invention was made a device for testing samples for stability. For the study, metal samples were made from St.3 of circular cross section and tested for compression using a universal testing machine R-20 with a maximum force of 20 tons.
Пример 1. Образец длиной l=104 мм и диаметром d=16 мм без промежуточных опор был закреплен в устройстве и подвергнут сжатию. При нагрузке F равной 66,1 кН он потерял устойчивость. Критическое напряжение σкр при этом составило 329 МПа.Example 1. A sample with a length l = 104 mm and a diameter d = 16 mm without intermediate supports was fixed in the device and subjected to compression. At a load F of 66.1 kN, he lost stability. The critical stress σ cr in this case amounted to 329 MPa.
Пример 2. На образец длиной l=104 мм и диаметром d=16 мм была установлена одна промежуточная опора таким образом, чтобы расстояния от промежуточной опоры до нижней цилиндрической вставки и от промежуточной опоры до верхней цилиндрической вставки были одинаковыми. Далее образец был закреплен в устройстве и подвергнут сжатию. Сжатие было произведено до нагрузки F равной 71 кН, которая обеспечивает полное прохождение пластических деформаций на площадке текучести. Образец устойчивости не потерял. Напряжение σ при этом составило 353 МПа.Example 2. One intermediate support was installed on a sample with a length l = 104 mm and a diameter d = 16 mm so that the distances from the intermediate support to the lower cylindrical insert and from the intermediate support to the upper cylindrical insert were the same. Next, the sample was fixed in the device and subjected to compression. Compression was performed up to a load F of 71 kN, which ensures the complete passage of plastic deformations at the yield point. The sample of stability is not lost. The stress σ in this case amounted to 353 MPa.
Пример 3. Образец длиной l=144 мм и диаметром d=16 мм без промежуточных опор был закреплен в устройстве и подвергнут сжатию. При нагрузке F, равной 65,9 кН, он потерял устойчивость. Критическое напряжение σкр при этом составило 328 МПа.Example 3. A sample with a length l = 144 mm and a diameter d = 16 mm without intermediate supports was fixed in the device and subjected to compression. At a load F of 65.9 kN, he lost stability. The critical stress σ cr in this case was 328 MPa.
Пример 4. На образец длиной l=144 мм и диаметром d=16 мм были установлены две промежуточные опоры таким образом, чтобы три расстояния: от нижней цилиндрической вставки до первой промежуточной опоры, от первой промежуточной опоры до второй промежуточной опоры и от второй промежуточной опоры до верхней цилиндрической вставки были одинаковыми. Далее образец был закреплен в устройстве и подвергнут сжатию. Сжатие было произведено до нагрузки F равной 71 кН, которая обеспечивает полное прохождение пластических деформаций на площадке текучести. Образец устойчивости не потерял. Напряжение σ при этом составило 353 МПа.Example 4. Two intermediate supports were installed on the sample with a length of l = 144 mm and a diameter of d = 16 mm so that three distances: from the lower cylindrical insert to the first intermediate support, from the first intermediate support to the second intermediate support and from the second intermediate support to the upper cylindrical insert were the same. Next, the sample was fixed in the device and subjected to compression. Compression was performed up to a load F of 71 kN, which ensures the complete passage of plastic deformations at the yield point. The sample of stability is not lost. The stress σ in this case amounted to 353 MPa.
Результаты испытаний приведены в таблице.The test results are shown in the table.
Из приведенных в таблице данных видно, что согласно примерам 2 и 4 использование промежуточных опор приводит к уменьшению гибкости и повышению сопротивляемости потери устойчивости, что в сравнении с прототипом позволяет сжимать образцы до больших степеней пластической деформации без потери устойчивости.From the data presented in the table it is seen that according to examples 2 and 4, the use of intermediate supports leads to a decrease in flexibility and an increase in resistance to loss of stability, which, in comparison with the prototype, allows compressing samples to high degrees of plastic deformation without loss of stability.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012115009/28A RU2492445C1 (en) | 2012-04-16 | 2012-04-16 | Device for stability test |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012115009/28A RU2492445C1 (en) | 2012-04-16 | 2012-04-16 | Device for stability test |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2492445C1 true RU2492445C1 (en) | 2013-09-10 |
Family
ID=49164973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012115009/28A RU2492445C1 (en) | 2012-04-16 | 2012-04-16 | Device for stability test |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2492445C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2735713C1 (en) * | 2018-12-06 | 2020-11-06 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Stand for static and cyclic tests of cruciform specimens |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1693450A1 (en) * | 1989-11-09 | 1991-11-23 | Северо-Западный Заочный Политехнический Институт | Method for stability testing of flexible rods |
| US6006608A (en) * | 1997-02-27 | 1999-12-28 | Renz; Rainer | Method and apparatus for examining the mechanical-dynamical properties of a workpiece |
| RU2289804C1 (en) * | 2005-07-04 | 2006-12-20 | ГОУ ВПО Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет (ВолгГАСУ) | Device for testing metal samples for stability |
| RU61422U1 (en) * | 2006-09-05 | 2007-02-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный аграрный университет" | STAND FOR RESEARCH OF STABILITY OF AN ELASTIC ROD |
-
2012
- 2012-04-16 RU RU2012115009/28A patent/RU2492445C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1693450A1 (en) * | 1989-11-09 | 1991-11-23 | Северо-Западный Заочный Политехнический Институт | Method for stability testing of flexible rods |
| US6006608A (en) * | 1997-02-27 | 1999-12-28 | Renz; Rainer | Method and apparatus for examining the mechanical-dynamical properties of a workpiece |
| RU2289804C1 (en) * | 2005-07-04 | 2006-12-20 | ГОУ ВПО Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет (ВолгГАСУ) | Device for testing metal samples for stability |
| RU61422U1 (en) * | 2006-09-05 | 2007-02-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный аграрный университет" | STAND FOR RESEARCH OF STABILITY OF AN ELASTIC ROD |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2735713C1 (en) * | 2018-12-06 | 2020-11-06 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Stand for static and cyclic tests of cruciform specimens |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103234815B (en) | Test jig for testing K type composite material joint intensity | |
| CN105527157B (en) | A kind of split type fixture of quick despatch for fatigue test | |
| CN104697852A (en) | Rock sample fixing device for limit tension and compression cycle test of spring assembly | |
| CN106872299A (en) | A Method for Predicting the Fatigue Limit of Magnesium Alloy Components | |
| CN105403450B (en) | A kind of Mixed Mode Fracture experiment loading unit | |
| CN103344480B (en) | Device for testing crack growth and residual strength of thin-wall plate with stringers | |
| CN107389454B (en) | A composite fracture test device suitable for test pieces of various shapes and sizes | |
| CN105445101A (en) | Experiment clamp capable of being adjusted and aligned and used for determining tensile strength of rocks with splitting method and method for determining tensile strength of rocks | |
| RU2492445C1 (en) | Device for stability test | |
| CN101446508A (en) | Load unit for compression bearing test of angle iron component | |
| CN206876479U (en) | A kind of fixture for being used to test reinforced plastics interlayer shear strength | |
| CN115326593B (en) | Device and its application in bending test of fiber-reinforced recycled brick aggregate concrete | |
| CN111650063A (en) | Normal load loading device based on uniaxial fatigue testing machine | |
| CN103245556B (en) | Plow-steel cylindrical element bending strength test device | |
| CN201788116U (en) | Test tooling for elastic side bearing body | |
| CN208155724U (en) | Baroclining for building materials compression strength detects fixture | |
| CN107655671B (en) | A multi-purpose bearing for experimental research on axial compression components | |
| RU157415U1 (en) | DEVICE FOR TESTING COMPRESSIVE CONSTRUCTIVE SIMILAR SAMPLES | |
| CN107607393A (en) | A kind of sheet material center curvature test fixture and loading head | |
| KR102212052B1 (en) | Multi-axis fatigue test jig constituting fatigue testing device | |
| CN107677541A (en) | Improve carbon fibre composite compression test test specimen accuracy of alignment fixture | |
| RU127920U1 (en) | SAMPLE AND DEVICE FOR EXTENCENT COMPRESSION TEST | |
| CN206531623U (en) | A kind of Meta Materials vibration isolator Mechanics Performance Testing device | |
| RU172393U1 (en) | BENCH FOR TESTING REINFORCED CONCRETE ELEMENTS WITH COMPRESSION AND SHORT DYNAMIC TURNING | |
| RU2289804C1 (en) | Device for testing metal samples for stability |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140417 |