Устройство к машине для механических испытаний трубчатых образцов хрупких материалов
ОП И
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
« i 734531
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 241276 (21) 2433517/25-28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Опубликовано 150580. Бюллетень ¹ 18
Дата опубликования описания 150580 (51)М. Кл.2
G N 3/04
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и откры1ий (53) УДК 620.1.058 (088. 8) (72) Авторы изобретения
В.П. Зацаринный, C.Ã, Мирная и A.A Липарев
Ростовский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО К МАШИНЕ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ
ИСПЫТАНИЙ ТРУБЧАТЫХ. ОБРАЗЦОВ ХРУПКИХ.
МАТЕРИАЛОВ
Изобретение относится к области механических испытаний, а именно к устройствам для механических испытаний трубчатых образцов хрупких ма5 териалов.
Известен захват для испытаний трубчатых образцов, содержащий корпус с гайкой, наружную и внутреннюю конусные цанги, и стержень с навинчиваемой на него гайкой, установленный внутри образца (1).
Недостатком захвата является возможное появление в местах крепления образца разрушающих напряжений.
Наиболее близким по.технической сущности к изобретению является устройство к машине для механических испытаний трубчатых образцов хрупких материалов, содержащее два соосно расположенных цилиндрических стакана, у которых одни концы предназначены для прикрепления к машине, а торцы других выполнены с кольцевыми выточками и предназначены для крепления образцов (2) .
В известном устройстве закрепление образца осуществляется установкой его в кольцевые выточки и прик 30 леив анием. Разрушающих напряжений при этом не возникает.
Однако появление неоднородности напряженного состояния материала испытываемых образцов по длине в зоне краевых эффектов при таком креплении отрицательно сказывается, например, при испытании коротких образцов, у которых за расчетную принимается вся их длина, что приводит к снижению точности испытаний на прочность.
Целью изобретения является повышение точности испытаний.
Указанная цель достигается тем, что кольцевые выточки выполнены посередине стенок стаканов, а стенки стаканов имеют радиальные продольные прорези.
На фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг. 2 — эпюра тангенциальных напряжений крайних наружных слоев образца и стенок стакана: д) при испытании на растяжение; б) при испытании внутренним давлением; на фиг. 3 — разрез A-A на фиг.1.
Устройство содержит два. соосно расположенных цилиндрических стака/34531 на 1 и 2, у которых одни концы 3, 4 крепятся к тягам 5,6 машины (на фигурах не показана), а на торцах других концов 7, 8 выполнены кольцевые выточки 9, 10, в которые установлен испытуемый образец 11, Причем толщина стенок стаканов 1 и 2 выбрана из условий равенства деформаций их и образца 11 .
В случае, когда упругие свойства материалов стаканов и образца отличаются друг от друга, толщина стенок стаканов 1 и 2 выбирается из соотношения где ))C, Vo — коэффициенты Пуассона материалов стакана и образцау
ŠŠ— модули Юнга материалов с о стакана и образца;
D D — наружные диаметры стакана и образца;
d, с1 — внутренние диаметры стакана и образца.
Соотношение обеспечивает равенство деформации стаканов и образца под действием испытательной нагрузки.
B частном случае, когда материалы стаканов и образца близки по упругим c Е Ес, внешние и внутренние диаметры стакана и образца выбираются равными. Для уменьшения напряжений в местах крепления образца ll (в зоне краевых эффектов) кольцевые выточки 9, 10 стаканов имеют радиальные прорези 12, Такая конструкция обеспечивает получение линейного напряженного состояния по всей длине испытуемого образца, то есть позволяет производит ь испытания также и в местах захвата. Устройство работает следующим образом. При испытании на сжатие образец 11 устанавливают в кольцевые выточки 9 и 10. Нагрузка на него передается через стаканы 1 и 2, и по всей длине образца 11 создается одновременное напряженное состояние (см. фиг.2а). С увеличением длины стаканов состояние становится все более равномерным. При испытании на растяжение, кручение, внутреннее давление образцы вклеиваются в кольцевые выточки. При воздействии внутреннего давления (см.фиг.2о) напряжение в стенках стаканов меняет знак у места присоединения их к тягам машины, а на образце напряженное состояние также получается равномерным. Таким образом, при различных видах механических испытаний за счет ликвидации в устройстве краевых эффектов создается напряженное состояние, близкое к линейному по всей длине испытуемого образца, отчего 20 точность испытаний повышается. Формула изобретени я УстРойство к машине для механических испытаний трубчатых образцов ,хрупких материалов, содержащее два соосно расположенных цилиндрических стакана, у которых одни концы предназначены для прикрепления к машине, а торцы других выполнены с кольцевыми выточками и предназначены для крепления образцов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности испытаний, кольцевые 35 выточки выполнены посередине стенок стаканов, а стенки стаканов имеют радиальные продольные прорези. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 4О 1. Авторское свидетельство СССР Р 439722, кл. G 01 N 3/04, 1972. 2. Проблемы прочности, 1973, Р 10, с. 17-22, ст. К методике испытания стекла на одноосное сжатие, Г.С. ПисаРенко и др. (прототип). 734531 игЛ Составитель Н. Степанов Редактор Н. Аристова Техред М. Петко Корректор M. Вйгула Эаказ 3233 Тираж 1019 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4
