Держатель для плоского квадратного образца Советский патент 1993 года по МПК G01N3/08 

Изобретение относится к механическим испытаниям материалов, в частности к захватным устройствам - держателям образца для испытания листовых материалов при плоском напряженном состоянии.

Известен держатель для плоского квадратного образца, состоящий из двух диаметрально размещенных плоских элементов, в торце каждого из которых выполнен предназначенный для размещения образца Vr образный паз с прямым углом в вершине, а на другом участке элемента выполнено сквозное отверстие, и размещенной в том отверстии тяги, предназначенной для взаимодействия с захватом испытательной машины,.

Недостатком держателя является невысокая точность при испытании в условиях плоского напряженного состояния при любом соотношении напряжений, так как держатель жестко скреплён с плоским квадратным образом. Это приводит к.сдержива- нию деформаций рабочей части образца в районе, примыкающем к V-образному пазу, уменьшая тем самым область равномерного напряженного состояния. Кроме того, габаритные размеры образца в целом, включая з себя и его держатель, требуют повышенного расхода материала, что сужает технологические возможности подготовки и проведения испытаний.:

Целью изобретения является повышение точности при испытании в условиях плоского напряженного состояния при любом соотношении напряжений за счет расширения области равномерного напряженного состояния образца..

Поставленная цель достигается тем, что в держателе для плоского квадратного образца, состоящего из двух диаметрально размещенных ;плоских элементов, в торце каждого из которых выполнен предназначенный для размещения образца V-образный паз с прямым углом в вершине, а на другом участке элемента выполнено сквозное отверстие, и размещенной в том отверстии тяги, предназначенной для взаимрдействия с захватом испытательной машины, согласно изобретению, устройство снабжено скрепленными попарно с основными двумя дополнительными аналогичными плоскими элементами, размещенными по периметру пазов элементов втулками с внутренней резьбовой поверхностью, надрезами перпендикулярно оси с ее внешней стороны, и взаимодействующими с резьбовой поверхностью втулки нажимными винтами, отверстия выполнены дугообразной формы, центр дуги которой совмещен с центром

держателя, а тяга установлена в отверстии с возможностью перемещения вдоль него.

Сущность изобретения заключается в том, что, благодаря новым признакам устройства, уменьшается сдерживаемость деформаций на периферии образца из-за возможности перемещения надрезанных втулок, жестко скрепленных с ним, в V-об- разных пазах плоских элементов. Это способствует повышению точности испытаний, так как расширяется область равномерного напряженного состояния в рабочей части образца.

Кроме того, конструкция держателя по- зволяет использовать наиболее простой по форме и в изготовлении гладкий квадратный образец, что расширяет технологические возможности подготовки и проведения испытаний, приводит к экономии исследуемого материала и снижению трудоемкости изготовления образца.

На фиг. 1 изображён держатель для плоского квадратного образца (главный вид); на фиг. 2 - разрез А-А (повернуто) на фиг. 1.

Держатель состоит из двух диаметрально размещенных плоских элементов I, в торце каждого из которых выполнен предназначенный для размещения образца 2 V- образный паз Зс прямым углом в вершине.

На другом, участке элемента выполнено сквозное отверстие 4, в котором размещена тяга 5, предназначенная для взаимодействия с захватом испытательной машины. Устройство снабжено скрепленными

попарно с основными двумя дополнительными аналогичными плоскими элементами 6, размещенными по периметру пазов элементов втулками 7 с внутренней резьбовой поверхностью и надрезами, расположенными перпендикулярно оси втулки с ее внешней стороны, взаимодействующими с резьбовой поверхностью втулки нажимными винтами 8. Отверстия 4 выполнены дугообразной формы, центр дуги которой

совмещен с центром держателя. Тяга 5 установлена в отверстии 4 с возможностью перемещения вдоль него,

На каждом из плоских элементов 1

выполнены приливы 9, служащие для попарного скрепления основных 1 и дополнительных элементов 6 с помощью винтов 10, В дугообразных отверстиях 4 расположены с возможностью фиксации их положения винтами 11 дуговые сухари 12, жестко

соединенные С тягами 5. В плоских элементах 1 и 6 выполнены полукруглые выемки 13 для обеспечения доступа к средней части образца:.. .

С держателем работают следующим образом

На периферии образца 2, т.е. по его контуру, размещают втулку 7. При этом каждую втулку надевают на образец ее надрезом до упора. Закрепляют втулки с помощью нажимных винтов 8. Далее, на эти втулки надевают плоские элементы 1 и 6 таким образом, чтобы втулки 7 с нажимными винтами 8 размещались в V-образных пазах 3, а сухари 12, без фиксации их положения, входили в дугообразные отверстия 4. Затем скрепляют плоские элементы между собой попарно с помощью винтов 10. устанавливают сухари 12 с тягами 5 на требуемый угол а относительно диагонали образца и фиксируют их положение относительно отверстия 4 с помощью винтов 11.

Собранную систему держатель-образец помещают в захваты испытательной машины, нагружают усилием Р, которое вызывает главные напряжения л и Oi в рабочей части

образца. При этом соотношение главных напряжений определяется величиной угла/2.

Таким образом, предлагаемый держатель позволяет испытывать с помощью обычной разрывной машины плоские квадратные образцы в условиях двухосного растяжения с реализацией любого промежуточного соотношения главных напряжений о Oi 2:0. Возможно также осуществление двухосного сжатия {до момента потери устойчивости образца) при обратном показанному на фиг. 1 направлению силы Р. что может быть произведено с помощью пресса. Конструкция де- ржатё ля способствует уменьшению сдерживаемое™ деформаций на периферии Образца, что расширяет область равномерного напряженного состояния в его рабочей части. Это. в свою очередь, повышает точность испытаний.

Изобретение относится к механическим испытаниям материалов, в частности к захватным устройствам - держателям образца для испытания листовых материалов при плоском напряженном состоянии. Цель, изобретения - повышение точности при испытании в условиях плоского напряженного состояния при любом соотношении напряжений за счет расширения области равномерного напряженного состояния. Держатель состоит из двух плоских элементов с V-образным пазом 3 для размещения образца 2 и сквозным отверстием 4, в котором размещена тяга 5, Держатель снабжен двумя дополнительными плоскими элементами 6, втулками 7 с внутренней резьбой и надрезами перпендикулярно их оси и нажимными винтами 8. Отверстия 4 выполнены дугообразной формы, центр дуги которой совмещен с центром держателя. Тяга 5 установлена в отверстии 4 с возможностью перемещения вдоль него. 2 ил. / ел с

Формула изобретения

Держатель для плоского квадратного образца, состоящий из двух диаметрально размещенных плоских элементов, в торце каждого из которых выполнен предназначенный для размещения образца V-образ- ный паз с прямым углом в вершине, а на другом участке элемента вы полнено сквозное Отверстие, и размещенной в том отверстии тяги, предназначенной для взаимодействия с захватом испытательной машины, о т л и- ч а ю щ и и с я в том, что, с целью повышения точности при испытании в условиях плоского напряженного состояния при любом соотношении напряжений за счет расширения области равномерного напряженного состояния, держатель снабжен скрепленными попарное основными двумя дополнительными аналогичными плоскими элементами, размещенными по периметру пазов элементов втулками с внутренней резьбовой поверхностью, надрезами, перпендикулярными оси с ее внешней стороны, и взаимодействующими с резьбовой поверхностью втулки нажимными винтами, отверстия выполнены дугообразной формы, центр дуги которой совмещен с центром держателя, а тяга установлена в отверстии с возможностью перемещения вдоль него.

Фиг:г