Способ захвата трубчатого образца для механических испытаний Советский патент 1991 года по МПК G01N3/04 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам захвата трубчатых образцов при испытаниях на растяжение, сжатие и внутреннее давление.

Цель изобретения - повышение надежности путем обеспечения превышения напряжения в рабочей части образца над напряжениями в его захватной части.

На чертеже изображен способ захвата трубчатого образца.

Способ захвата трубчатого образца осуществляют следующим образом

На трубчатый образец 1 у его торца надевают втулку 2 с конической частью 3, которую располагают у торца образца 1, участок 4 образца 1 у торца развальцовывают по конической части 3 втулки 2 и коническим вкладышем 5 с помощью болтов 6 зажимают

расположенный со стороны торца развальцованный участок 4 образца 1 так, что часть его, сопряженная с цилиндрическим участком 7 образца, остается свободной Длину а свободной части развальцованного участка 4 образца 1 в осевом его направлении выбирают из соотношения

а г -tg (1 + у)/2 + 2у t/cos a + 1 (1+y)/2+2yt/cosa г -4 tg2cz( 1 + 2 )/3 di (y/cosa- I )

Ls

/2tg2a(t+2y)/3

где a-угол конусности участка 4 образца 1, d - внешний диаметр трубчатого образца;

t -толщина стенки трубчатого образца,

сь чэ со

Јь 4Ьь hO

i

у- параметр прижимного напряжения, который определяют по одному из неравенств у + k 1 - по третьей гипотезе прочности, ум k + ky 1 - по четвертой гипотезе прочности где k Стприж /о - коэффициент прижатия участка 4 образца 1 коническим вкладышем 5 к конической части 3 втулки 2; сгприж и О - напряжения прижатия и в рабочей части трубчатого образца соответственно, а длину h несвободной части развальцованного участка 4 образца 1 в его осевом направлении выбирают из соотношения

h t/kf,

где f - коэффициент трения пзры трения втулки и образца.

Для превышения напряжений в рабочей части образца 1 над напряжениями в его захватном участке 4 последний выбираться из условия превышения дг;жы (h + a),

Осуществляли захват трубчатого образца, имеющего наружный диаметр d 60 мм, толщину стенки t 4 мм, для которого коэффициент Пуассона v 0,3. Приняли k 0,3, близким к коэффициенту трения скольжения в состоянии покоя:сталь по стали,сталь по примеру. Материал образца допускает использование третьей гипотезы прочности. Тогда у+ k 1, т.е. у -t 0,3 1, следовательно, у 0,7. Приняли угол конусности о 4°, Тогда tg a 0,998, а 17,4 мм.

Если использовать четвертую гипотезу

прочности, то k2 -t- ky 1, отсюда у 0,816, тогда а 10,02 мм.

Если использовать вторую гипотезу прочности, то y + yk 0,,91,a 12,17 мм.

Принимая t kf

h

f 0,3, найдем, что 44,5

Таким образом, длина участка образца в его осевом направлении, которая развальцовывается по конической части 3 втулки 2, должна быть больше (h + а), т.е. больше

62 мм.

Формула изобретения Способ захвата трубчатого образца для механических испытаний, заключающийся в том, что на образец у его торца надевают

втулку с конической частью, которую располагают у торца образца, участок образца у торца развальцовывают по конической части втулки и коническим вкладышем зажимают расположенный со стороны торца

развальцованный участок образца так, что часть его, сопряженная с цилиндрическим участком образца, остается свободной, о т- личающийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения превышения напряжений в рабочей части образца над напряжениями в его захватной части, длину а свободной части развальцованного участка в осевом направлении выбирают из соотношения

i

a a-tga d(1+y)/2 + 2yt/cosa + f f (1 +yX2+2yi/cosa 2 4tg2a(1 4-2ууз dt(x/cosa-1 )

/2tg2a(H-2y)/3.

где a- угол конусности;

d - внешний диаметр образца; t - толщина стенки образца; у- параметр прижимного напряжения, который определяют по одному из неравенств у+ k 1 - по третьей гипотезе

прочности, у2 4- К2 + ky 1 - по четвертой гипотезе прочности, где k сгприж /о коэффициент прижатия образца коническим вкладышем; 7Приж и о- напряжения прижатия и в рабочей части образца соответст- венно, а длину h несвободной части развальцованного участка в осевом направлении выбирают из соотношения h t/kf,

где f - коэффициент трения пары трения втулки и образца.

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет захватывать трубчатые образцы при испытаниях на растяжение, сжатие и внутреннее давление. Цель изобретения - повышение надежности путем обеспечения превышения напряжений в рабочей части образца над напряжениями в его захватной части. При захвате трубчатого образца 1 его участок 4 развальцовывают по конической части 3 втулки 2. Вкладышем 5 с помощью болтов 6 участок 4 образца 1 зажимают, а длину а свободной части его выбирают из соотношения 9 Ј-;gn d(1 + у)/2 + 2yt/cosa + )(1 4у)/2 + 2yt/cosa j2 -4tg2cr(1 + 2у V3 dt ( у/соз а - /2i82 a (l+2xV3 где а-угол конусности; d - внешний диаметр образца; t - толщина стенки об разца; у+- k 1 или у2 + k2 +ky 1, где k приж/о ; априж и а-напряжения прижатия и в рабочей части образца, а длину h несвободной части его выбирают из соотношения h t/kf, где f - коэффициент трения пары втулка-образец. Для превышения напряжений в рабочей части образца 1 над напряжениями в его захватной части 4 последняя должна иметь длину больше (h + а). 1 ил. СО с