Способ испытания материала на контактную прочность

 

Союз Советских

Соцнапнстнческни

Республнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)939995 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 26.06.80(21) 2947697/25-28 с присоединением заявки J% (23) Приоритет

Опубликовано 3Q Q6.82, Бюллетень № 24

Дата опубликования опнсания 30.06.82 (5 I ) M. Кл, G01 N 3/32

Ркудвроткииый комитет

СССР ио делам изобретений

N открытий (53) УДК 620 .178.169 (088.8) В.А. Фальковский, М. В. Куралина, К. С. Че

Ю. Е. Тябликов, А.А. Синицын и Г.Г. Траву (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский и пр тугоплавких металлов и твердых спла (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ NATEРИАЛА

HA КОНТА КТНУЮ ПРОЧНОСТЬ

Изобретение относится к испытаниям материалов и элементов конструкций, в частности, к способам испытания материала на контактную прочность.

Известен способ определения эксплуа5 тационной стойкости материала, заключающийся в приложении одноосного сйимаюшего усилия к цилиндрическому образцу и регистрации диаграммы нагрузквдеформация, по которой вычисляют работу о деформации и оценивают эксплуатационную стойкость материала(11.

Недостаток известного способа — ста+ тический характер испытания материала, в то время как реаЛьные условия нагруже ts ния при оценке контактной прочности имеют циклический характер.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ испытания материала на контактную проч -2о ность, заключающийся в том, что к двум образцам из испытуемых материалов, находящимся в контакте, прикладывают циклически изменяющиеся по заданному закону усилия, вызывающие сжимающие напряжения в зоне контакта, и о контактной прочности судят по величине необратимой де4юрмации материала в зоне контакта. Известным способом испытывают образцы различной геометрической формы: два цилиндрических образца, имеющие контакт по линии — образующей цилиндров, цилиндрический и плоский образцы, также имеющие контакт по линии. Испытание указанных пар выполняют качением одного образца по другому (2$.

Недостатком известного способа является низкая точность испытаний для материалов штамповочного и вырубного инструмента, поскольку материал в этих случаях работает не в режиме качения.

Цель изобретения — повышение точ нос ти испытания в условиях переменных по величине сжимающих и ударных нагрузок.

Указанная цель достигается тем, что в способе испытывают изготовленные из одного материала призматические образцы в виде коротких стержней с гладко обра9, 3ОМ5 боташп1ми гранями, устанавливают образцы друг на друга так, чтобы направления их осей пересекались, A контакт осуществлялся IIo схеме ребро-ребро, и при испытании измеряют сближение осей образцов, 5 пропорциональное величине необратимой деформации в зоне контакта.

На чертеже изображена схема испытания на контактную прочность (оси образпов взаимно перпендикулярны).

f0

Способ осуществляют следуюцпам образ ом.

Изготовленные из одного материала призматические образцы 1 и 2 в виде коротких стержней устанавливают друг 15 на друга между силовозбудителем 3 и опорой 4. Предварительно поверхности граней образцов гладко обработаны с тем, чтобы при испытаниях условия контакта были одинаковы, Установку образцов про- 20 изводят так, чтобы направления их осей пересекались, а контакт осуществлялся по схеме ребро-ребро. Затем к орразцам через силовозбудитель 3 прикладывают циклически изменяющееся по заданному 25 закону усилие, вызывающее сжимающие напряжения в зоне контакта. В зависимости от испытания материала конкретно го штамповочного или вырубного инстру мента используют различные режимы з0 циклического нагружения: с постоянной амплитудой, но изменяющимися значениями наибольшей и наименьшей нагрузки, с периодическим изменением величины наибольшей нагрузки при постоянной наименв-З5 шей нагрузке; с монотонным увеличением наибольшей нагрузки при постоянной наименьшей нагрузке.

В процессе циклического нагружения образцы 1 и 2 как вследствие пласти - - 0 ческой деформации, так и из а микроразрушения на контактирующих ребрах взаимно проникают друг в друга, Величина этого взаимного проникнове щя называемая необратимой деформацией Я,пропорциональна сближению образцов или сближению силовозбудителя 3 и опоры 4, которое регистрируется тензометром 5. По величине необратимой деформации судят о контактной прочности испытываемого материала.

По результатам испытания строится также диаграмма F — (N- число циклов нагружения), которая характеризуется уменьшением величины Ь (приращения необратимой деформации 6 за каждый цикл нагружения, что связано с упрочнением материала на начальной неустановившейся стадии испытания. Затем величина b 1 становится постоянной, это соо ветствует достижению установившейся стадии испы та ния.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность определения контактной прочности за счет приближения условий испытания к реальным условиям работы штамповочного и вырубного инструмента. формула и зобретения

Способ испытания материала на контактную прочность, заключающийся в том, что к двум образцам из испыты-! ваемых материалов, находящимся в контакте, прикладывают циклически изменяющиеся по заданному закону усилия, вызывающие сжимающие напряжения в зоне

l контакта, и о контактной прочности судят по величине необратимой деформации материала в зоне контакта, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности испытания в условиях переменных по величине сжимающих и ударных нагрузок, испытывают изготовленные из одного материала призматические образцы в виде коротких стержней с гладко обработанными гранями, устанавливают образцы друг на друга так, чтобы направления их осей пересекались, а контакт осуществлялся по схеме ребро-ребро, и при испытании измеряют сближение осей образцов, пропорциональное величине необратимой деформации в зоне контакта.

Источ ники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Третьяков В.И. Основы металловедения и технологии производства спеченных твердых сплавов. М., "Металлургия", 1976, с. 468-473.

2. Школьник Л.М. Методика усталостных испытаний. Справочник„М., "Металлургия", 1978„c. 272-279 (прототип).

Составитель М. Кузьмин

Редактор М. Голаковски Техред M.Ðeéâåñ Корректор А. Гриценко

Заказ 4655/62 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

IIo делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская .наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4