СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ШАРОВ НА РАЗДАВЛИВАНИЕ Советский патент 1947 года по МПК G01N3/08 

Существующие методы испытания прочности стальных шаров по усилию, затрачиваемому на их раздавливание, заключаются в том, что три шара устанавливаются друг на друге и располагаются на испытательном прессе таким образом, чтобы центры их всех находились на одной прямой, параллельном ходу пресса. Недостаток указанных методов заключается в том, что для разрушения испытываемого шара требуется затрата больших усилий при трудности одновременно сцентрировать шары между собой.

Особенность предложенного, согласно изобретению, способа, также основанного на раздавливании испытываемого шара между вспомогательными шарами, заключается в том, что испытываемый шар устанавливают между тремя парами опорных шаров таким образом, чтобы опорные шары попарно были расположены относительно испытываемого шара диаметрально противоположно с линией центров на прямой, проходящей через центр испытываемого шара и наклонной под некоторым небольшим углом в плоскости, перпендикулярной направлению приложенной нагрузки.

На фиг. 1 и 2 изображено в двух проекциях приспособление, служащее для установки шаров при испытании их, согласно предложенному способу.

Приспособление состоит из чашек 1 и 1а, снабженных цилиндрическими выточками, обращенными друг к другу, и скрепленных при помощи направляющих шпилек 5.

В каждую из чашек 1 и 1а закладывают на равных угловых расстояниях по три шара 2, центры которых располагаются на окружности диаметром:

D₀=(d+Δ) cos α,

где d - диаметр каждого из этих трех шаров, αΔ - диаметр испытываемого шара 4, для чего диаметр полости чашки должен быть равным: D=α+D₀. Для лучшего центрирования в доньях расточенных полостей делают зенковки, либо радиальные пазы 3 (через 120°), на положенные в них шары сверху кладут четвертый шар и после того, как он своим весом прижмет три нижних к внутренним стенкам полости чашек, в нее вливают некоторое количество расплавленного металла по типу сплава Вуда. Когда металл застынет, опорные шары 2 и 6 окажутся неподвижно закрепленными. Заменив шар, прижимавший опорные шары, испытываемым шаром 4, чашки 1 и 1а накладывают друг на друга таким образом, чтобы залитые в их полостях шары расположились своими центрами на общей прямой с центром испытываемого шара и чтобы эта прямая была наклонена к оси полостей чашек 1 и 1а под углом 90-d. Нужная установка чашек может быть облегчена штифтами 5, а наклон соединяющей центры шаров прямой предопределяется размером штифтов и диаметром расточенной полости чашек (в обеих чашках он должен быть одинаков).

После описанной подготовки комплект чашек, заряженный семью шарами, ставится между плит испытательного пресса и нагружается по оси расточенных полостей силой Р. При этом в точке соприкосновения испытываемого шара 4 с каждым из опорных шаров 2 и 6 будут действовать сила .

Например, при α=6°,

Поскольку согласно предлагаемому способу образец центрируется почти абсолютно точно, контактная сила значительно увеличивается и разрушение образца возникает при одновременном действии трех пар раскалывающих сил, сосредоточенных вблизи экватора образца, а прочность шара будет превзойдена при силе давления испытательного пресса в несколько раз меньшей, чем при разрушении по методу Штрибека.

Соответствие норм прочности для каждого значения должно быть установлено экспериментально.

Способ испытания шаров на раздавливание с использованием опорных шаров, отличающийся тем, что испытываемый шар устанавливают между тремя парами опорных шаров таким образом, чтобы опорные шары попарно были расположены относительно испытываемого шара диаметрально противоположно с линией центров на прямой, проходящей через центр испытываемого шара и наклонной под некоторым небольшим углом в плоскости, перпендикулярной направлению приложения нагрузки.