Устройство для центрирования и крепления образцов с головками при механических испытаниях

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к захватным устройствам , используемым при механических испытаниях образцов материалов, и позволяет повысить точность центрирования за счет снижения влияния люфтов при испытаниях образцов, головки которых имеют элементы с центровым отверстием переменного гечения С тягой 3 соединен полый корпус i со сферической опорной поверхностью 2, на которой установлен кольцевой сферический вкладыш 5, контактирующий с разрезным кольцом 6. На тяге 3 выполнен сферический упор, предназначенный для размещения в центровом отверстии 10 элемента головки 7 образца 8. Центр кривизны сферического упора совпадает с центром кривизну сферического вкладыша 5. Рздиус RT сферического упора выбран из соотношения d/2 RT di/2 cos .7 . а толщина Н разрезной втулки б равна Н R.B + di/2 ctg a. - Rr/sina - (l- r + Нс), где d - диаметр центрового отверстия, di -диаметр основания конуса 10 центрового отверстия, апоювина угла конуса центрового отверстия, RB- радиус кривизны сферической поверхности вкладыша 5, Нг - ьысота головки образца , Нс - высота шарового сегмента сферического вкладыша. Тяги 3 закрепляют в захватах испытательной машины, которая осуществляет нагружение образца. 3 ил. to С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК у )s 501 N 3704

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОВ Е! ЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСА)-)ИЕ ИЗОБРЕТ ;..Н!."!у)

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7!7 (2 1i) 4700556/28 (22) 11.04.89 (46) 23.11.91. Бюл. % 43 (71) Институт п„)06J)eM I)O Hof:T AH УССР (72) Е.В.Воробьев, А,А.Копанев и Л.С.Новогрудский (53) 620.1.058:620,17 (088.8) (56) Экспериментальное определение вязкости разрушения конструкционных материалов. Рекомендация по стандартизации определения вязкости разрушения.— Фиэи);о-химическая механика материалов 1976, N 22, с. 10-17, (54) УСТРОЙСТPO P.I uЕНТРИРОВАНИЯ

И КРЕПЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ С ГОЛОВКАМИ

ПРИ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЯХ (57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к захватным устройствам, используемым при мех»:. Гических испытаниях образцов материалов, и позволяет повысить точность центрирования за счет снижения влияния люфтов при испытаниях образцов, головки которых имеют эле„„, 5!0„„1с)93441 А1

4е!!Ть! с цен) роьым отвео тием Г\е!)6 t léíно . О Ечв!-!ИЯ. тЯГО!; С Е,:,АНЕН ПСЛЫй КОРПУС

j со сферической опорной поверхностью 2, ) а ко горой установлен кольцевой сфериче:.;::. и вкладыш 5, контактирующий с разрезнь!;! кольцом 6. На тяге 3 выполнен сферический упер, -: редназначенный для размещения в ценгровом отверстии 10 элемента головки 7 образца 8. Центр кривизны сферического упора совпадает с центром криви=.ны сферического вкладыша 5. Радиус

R, сферического упора выбран из соотношения d/2 < йт < d /2 cos;, а толщина Н разрезной втулки 6 равна H -- КВ + di/2 ст9 а- Б,/в!па — (i- - Нс), гдс d — диаметр центрового отвеогтия, d1 — диаметр основания конуса 10 центрового отверстия, Q— половина угла KOh;. ñà центрового отверстия, R> — радиус кривизны сферической поверхности Вкладь!ша 5, НГ ьысота Головки об разца, Н, — высота шарового сегмента сферического вкладыша. Тяги 3 закрепля GT в захватах испытательной машины, которая осуществляет на. ружение образца. 3 ил.

1693441 д . d1

2

Цель изобретения — повышение точности це трирования за счет снижения влияния люфтсВ при испытаниях Образцов. головки которых имеют элементы с центровым отверстием переменного сечения, На фиг.1 изображена схема устройства.; на фиг.2 — центровое отверстие переменного сечения В головке образца; на фиг.З— пример использования устройства при ис.пытаниях на кручение, Устройство для центрирования и крепления образцов с головками Ггри механических испытаниях состоит из полого корпуса

1 со сферической опорной поверхностью 2, соединенного с тягой 3, на которой Выполнен центрирующий поясок 4 для центрирования корпуса 1 относительно тяги 3, кольцевого сферического вкладыша 5, установленного в корпусе 1 с образованием с ним шарнирного соединения, разрезного кольца 6, один торец которо о контактирует со сферическим вкладышем 5, а другой предназначен для опирания головки 7 образца 8, которая имеет элемент (не показан) с технологическим центровым о Гверстием 9 переменного сечения (возможно выполнение элемента с центровым отверстием 9 в виде отдельной детали, закрепленной на головке 7 образца 8) и сферического упора 1 О, закрепленного на торце тяги 3 ссосно ей и предназначенного для размещения в центровом отверстии 9 элемента головки образца, Центр кривизны сферического упора 10 совпадает с центрс м кривизны сферического вкладыша 5. Радиус й, сферического упора выбран из следующего соотношения: где d — диаметр центрового отверстия;

dl — диаметр основания конуса центрового отверстия; а — половина угла конуса центрового отверстия.

Толщина Н разрезной Втулки 6 равна

Н = Rs+ — с19a — - — (Н, + H 3(2)

d> R-;

sine ° где Rs — радиус кривизны сферической поверхности вкладыша 5;

Нà — высота головки 7 образца 8;

Нс — высота шарового сегмента сферического вкладыша 5, 5

20 ) 5

Для испытаний на кручение устройство дополнительно может иметь, например, поводок 11, закрепленный на тяге 3 и соединенный с захватной частью образца 8 с помощью выполненных на ней лысок 12.

Возможно выполнение поводка 11 в виде фланцевого соединения, соединенного с захватной частью образца 8 и с тягой 3. А— собственно устройство для центрирования и крепления образцов.

Устройство Выполняет функции захватов испытательной машины и работает сгедующим образом, Образец 8 (вторая часть образца в устройстве не показана) соединяют с корпусами 1, в которых устанавл !BBloT сферические вкладыши 5. Затем образец 8 поверхностями конусов центровьlx стверсгип 9 В головках 7 образца 8 устанавливают на сферические упоры 10 гяг 3 и поджимают к ним корпусами 1, предварительно разместив под головками 7 образца 8 разрезные кольца 6. высоту которых определяют из условия (2), При этом корпуса 1 соединяют с тягами 3 и центрируют на них поясками 4.

Например, при R> = 20 мм. dl = 4,25 мм, а= ЗОО, Rf = 1,5 мм, НГ = 7 мм, Нс = 10 мм, d = 2 мм толщина Н разрезной втулки 6 по формуле (2) будет равна 3,68 мм. При этом радиус R-. сферического упора 10 для центрового отверстия А2 ГОСТ 1403474 по условию (i) должен иметь величину1 мм< RTс245мм. использование устройства для центрирования и крепления образцов обеспечивает простое и точное центрирование образца, а также безлюфтовое и одновременно безмоментное его закрепление, что позволяет проводить испытания при знакопеременных нагрузках для различных видов статического и циклического нагружения (растяжение, сжатие, изгиб с вращением, кручение), Формула изобретения

Устройство для центрирования и крепления образцов с головками при механических испытаниях, содержащее тягу, соединенный с ней полый корпус со сферической опорной поверхностью, кольцевой сферический вкладыш, ус ановленный в корпусе с образованием с ним шарнирного соединения, и разрезное кольцо, один торец которого контактирует со сферическим вкладышем, а другой предназначен для опирания головки образца, î т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повь:шения точности центрирования за счет снижения влияния люфтов при испытаниях Образцов, ГОлОнки которых имеют элементы с центровым отi69344! верстием переменного сечения, оно снабжено сферическим упором, закрепленным на торце тяги соосно с ней и предназначенным для размещения в центровом отверстии элемента головки образца, центр кривизны сферического упора совпадает с центром кривизны сферического вкладыша, его радиус R> выбран из следующего соотношения:

d d1

2 2соза а толщина Н разрезной втулки равна

Н =R +- — сна — — — (Н, +Н,.), d1 RT

2 з1па где d — диаметр центрового отверстия;

5 d< — диаметр основания конуса центроВого отверстия; а — половина угла конуса центрового отверстия;

Й вЂ” радиус кривизны сферической по10 верхности вкладыша;

Нг — высота головки образца;

Нс — высота шарового сегмента сферического вкладыша.