Устройство для испытаний на сжатие образцов листового материала

 

Устройство содержит станину с двумя стойками и установленные на ней направляющую раму и сменную опору, на которой установлены две жесткие пластины для поддержания образца. В направляющей раме размещен прижимной упор. Упор выполнен из двух частей, между которыми расположен клин. При поперечных деформациях образца происходит перемещение части прижимного упора, соприкасающейся с пластиной для поддержания образца. При этом клин смещается перпендикулярно оси прижимного упора. Повышается степень относительной деформации образца листового материала при однородном линейном напряженном состоянии. 3 ил.

Изобретение относится к области определения физико-механических свойств металлов и может применяться в различных отраслях промышленности (машиностроение, авиастроение, судостроение и др.) для изучения сопротивляемости материалов пластическому деформированию.

Известно устройство /1/ для сжатия образцов листового материала, включающее станину с двумя стойками, установленные на ней направляющую раму, в которой размещен прижимной упор, сменную опору, на которой установлены две жесткие пластины для поддержания образца и элемент центрирования в виде винта с шариком на его рабочем торце, упругий элемент для компенсации поперечной деформации сжимаемого образца. Основным недостатком данного устройства является невозможность осаживания образцов до больших (> 0,15) степеней относительной деформации.

Изобретение направлено на повышение степени относительной деформации образца листового материала при одновременном линейном напряженном состоянии.

Это достигается тем, что в устройстве прижимной упор выполнен из двух частей и введен клин с углом α, значение которого назначают из условия обеспечения сжатия образца при однородном линейном напряженном состоянии.

Структурная схема предлагаемого устройства представлена на следующих фигурах: фиг. 1 - основной вид, фиг. 2 - вид устройства сверху, фиг. 3 - вид устройства по разрезу А-А.

Устройство состоит из следующих основных элементов: станины 1 с двумя стойками, жестко скрепленной с ней двумя винтами 2 направляющей рамы 3, ввернутого в одну из стоек станины винта 4, центрирующего шарика 5, двух поддерживающих жестких пластин 6, сменной опорной 7 и нагружающей 8 плит, а также прижимного упора 9, выполненного из двух частей, и введен клин 10 с углом α, необходимого для компенсации поперечной (по толщине) деформации образца.

При испытаниях плоский образец 11 из листового материала размерами h x b x t (высота x ширина x толщина) с наложенными на его боковые поверхности антифрикционным слоем 12 ставится на опорную плиту 7 между поддерживающими пластинами 6 и поджимается через упор 9 и центрирующий шарик 5 винтом 4 до соприкосновения левой пластины 6 со стойкой станины усилием поджатия 0,2 - 0,3 кН.

Устройство в собранном виде устанавливают на опорную плиту испытательной машины, затем нагружают образец силой P через нагружающую плиту 8. При этом возникающие в образце 11 поперечные деформации будут вызывать перемещение левой соприкасающейся с пластиной 6 части упора 9, которое в свою очередь вызовет смещение клина 10 в направлении, перпендикулярном оси упора 9. Угол α клина назначают из условиях обеспечения сжатия образца при однородном линейном напряженном состоянии до больших степеней относительной деформации (ε > 0,15). Размеры образца рекомендуется выбирать соотношением h = (1,5 - 8)b, а минимальную толщину t = 1 мм для предотвращения искривления выступающей из поддерживающих пластин 6 части образца, высота последней δ ≅ 1,5t, а нагружаемые торцовые поверхности образца должны быть строго параллельны друг другу и перпендикулярны к его боковой поверхности.

После сжатия образца на величину ~δ меняют поддерживающие пластины 6 и опорную плиту 7 на другие, соответствующих размеров, с целью продолжения осаживания образца до необходимой степени деформации ε. Предлагаемое устройство является достаточно универсальным и простым в эксплуатации. Применение его в качестве испытательной техники позволит с высокой точностью проводить исследования с целью определения физико-механических свойств листовых металлов при развитых пластических деформациях.

Источники информации 1. А.С. СССР N 1810785. Бюл. изоб. N 15, от 23.04.93 г.

Формула изобретения

Устройство для испытания на сжатие образцов листового материала, содержащее станину с двумя стойками, установленные на ней направляющую раму, в которой размещен прижимной упор, сменную опору, на которой установлены две жесткие пластины для поддержания образца, и элемент центрирования в виде винта с шариком на его рабочем торце, отличающееся тем, что прижимной упор выполнен из двух частей и введен клин, установленный с возможностью смещения перпендикулярно оси прижимного упора при вызванном поперечными деформациями перемещении части прижимного упора, соприкасающейся с пластиной для поддержания образца, причем угол клина назначают из условия обеспечения сжатия образца при однородном линейном напряженном состоянии.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3