Составной образец для испытания хрупких материалов на одноосное сжатие

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания хрупких материалов на одноосное сжатие. Цель изобретения - повышение достоверности при испытании высокопрочных неметаллических материалов типа Неорганического стекла, ситалла или керамики за счет уменьшения концентрации напряжений в цилиндрическом стержне у его выходов из обойм. Образец является составным. Он содержит цилиндрический стержень 1 из испытуемого материала и закрепленные на его торцах посредством клеевого соединения металлические составные обоймы 2 и 3 в виде стаканов. Наружные поверхности доньев 4 и 5 стаканов предназначены для взаимодействия с нагружателем. В стаканах со стороны их кромок 6 и 7 выполнены конусные проточки 8 и 9. вершины которых

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР и

Й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4663363/28 (22) 20,03.89 (46) 07,10.91.Бюл. М 37 (71) Киевский автомобильно-дорожный институт им.60-летия Великой Октябрьской социалистической революции и Институт проблем прочности АН УССР (72) И.И.Дьячков, В.С.Сипетов и В.E,Марченко (53) 620.17(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1453228, кл. G 01 N 3/06, 1987, (54) СОСТАВНОЙ ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВ НА ОДНООСНОЕ СЖАТИЕ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для, 5U 1682868 А1 испытания хрупких материалов на одноосное сжатие. Цель изобретения — повышение достоверности при испытании высокопрочных неметаллических материалов типа неорганического стекла, ситалла или керамики за счет уменьшения концентрации напряжений в цилиндрическом стержне у его выходов из обойм, Образец является составным, Он содержит цилиндрический стержень 1 из испытуемого материала и закрепленные на

его торцах посредством клеевого соединения металлические составные обоймы 2 и 3 в виде стаканов. Наружные поверхности доньев 4 и 5 стаканов предназначены для взаимодействия с нагружателем, В стаканах со стороны их кромок 6 и 7 выполнены конусные проточки 8 и 9, вершины которых

1682868 направлены к доньям 4 и 5 стаканов 2 и 3.

Угол а наклона образующей к оси образца составляет 35-45 град,, а диаметр А проточки на кромке — (1,5-1,9) d, где d — диаметр цилиндрического стержня 1. На внутренней поверхности стакана на длине (0,5-0,8) d от кромок нанесено покрытие 10 из пластичнои

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания хрупких материалов на одноосное сжатие.

Цель изобретения — повышение достоверности при исг ытании высокопрочных неметаллических материалов типа неорганического стекла, ситалла или керамики за счет уменьшения концентрации напряжений в цилиндрическом стержне у его выходов иэ обойм.

На чертеже изображен образец для испытания.

Образец является составным, он содержит цилиндрический стержень 1 из испытуемого материала и закрепленные на его торцах посредством клеевого соединения металлические составные обоймы 2 и 3 в виде стаканов. Наружные поверхности доньев 4 и 5 стаканов 2 и 3 предназначены для взаимодействия с нагружателем.

В стаканах 2 и 3 со cTGpGHbl ux KpoMGK 6 и 7 выпОлнены конусные проточки 8 и 9, вершины которых направлены к доньям 4 и

5 стаканов 2 и 3. Угол а наклона образующей K GGM образца составляет 35 45, а диаметр А проточки на кромке (1,5-1,9)А, где d — диаметр цилиндрического стержня 1.

На внутренней поверхности стакана на длине (0,5-0,8) б от кромок нанесено покрытие 10 из пластического материала толщиной 5-9 мкм. Г1ределы аг и аа материалов боковой поверхности стаканов 2 и 3 и их доньев 4 и 5 удовлетворяют сООтношению

%>=- (0,6-0,8) а2.

Составной образец размещают между опорными плитами пресса, нагружают через донья стаканов и регистрируют параметры разрушения материала цилиндрического стержня.

Испытывают ситалл марки СТЛ-10. Составные обоймы изготавливают из стали

40)(. Донья 4 и 5 предвари ельно закаливают до твердости НРС 40-46„а боковые части стаканов подвергают высокотемпературному

Отпуску до НРС 28-31. Это соответствует пределам текучести ог =770 Mfla и оа-1100 ЫГ1а, %l== 0i7%2. На внутренней поверхности каждого стакана выполняют фвску 11, которая

ro металлического материала толщиной 5-9 мкм, пределы текучести a t и материалов боковой поверхности стаканов и их доньев 4 и 5 удовлетворяют соотношению ог1-(0,6-0,8) гта, 1 ил. скруглением гладко сопрягается с внутренней цилиндрической поверхностью стакана, На внутреннюю поверхность наносят железноцинковое покрытие. Обоймы 2 и 3 за5 крепляют на стержне эпоксидным клеем (компаундом Д-9), которым заполняют и проточки 8 и 9.

Геометрические параметры образца:

d — диаметр цилиндрического стержня

10 ситалла СТЛ-10 d=10,0 мм;

L — длина цилиндрического стержня

L=3 б = 30,0 мм;

0 — наружный диаметр обоймы D=3,2 d=

=32,0 мм;

15 L> — длина сборного образца, Ll-- 4. d-=40,0 мм;

hl — толщина дна 61=0,5 d =5,0 мм;

hz — глубина вклеивания стержня

Ьг=1,1 d =11,0 мм;

20 в — толщина стенки обоймы, в=1,1 d=

=10,90 мм;

F — размер фаски, F=2,0 мм;

Л, — исходный зазор между боковой поверхностью стержня и обоймы, А =0,1 мм;

hq — исходный зазор между торцами стержня и торцом дна, ha= 0,05 мм; а — угол наклона оси кольцевой проточки к оси стержня, а=40 ;

А — диаметр кольцевой проточки на торцовой поверхности обоймы А=1,8 б =18,0 мм;

Б — глубина кольцевой проточки по ее образующей, Б-0,3 d =3,0 мм;

 — ширина проточки 8=0,05 d =0,5 мм;

Л вЂ” ечсота зоны поверхности обоймы под покрытием от кромки стакана, tl-0,6 d=

-6,0 мм; д- толщина покрытия, W 7,0 мкм.

Снижением концентрации напряжений . в цилиндрическом стержне удалось повысить его несущую способность с 2727 до

3231 МПа при коэффициенте вариации

8,6Я, Формула изобретения

Составной образец для испытания хрупких материалов на одноосное сжатие, содержащий цилиндрический стержень из испытуемого материала и закрепленные на его торцах посредством клеевого соединения металлические составные обоймы в ви1682868

Составитель М. Кузьмин

Техред M.Ìîðlåíòàë Корректор В. Гирняк

Редактор А. Мотыль

Заказ 3406 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 де стаканов, наружные поверхности доньев которых предназначены для взаимодействия с нагружателем, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности при испытании высокопрочных неметаллических материалов типа неорганического стекла, ситалла или керамики за счет уменьшения концентрации напряжений, в стаканах со стороны их кромок выполнены конусные проточки, вершины которых направлены к доньям стаканов, угол наклона образующей к оси образца составляет 3545, а диаметр (1,5-1,9)d, где d — диаметр ц:;.линдрическога стержня, на внутренней поверхности;така на длине (0,5-0,8) d от

5 крамок нанесен -.;,,итие и п ас ичного металлического;:" -, ериала толщиной 5-9

- мкм, а пределы те .:-;ести 0 1 и у 2 материалов боковой поверхности стаканов и их доньев выбраны из соотношения %> -(0,610 -0,8) оа.