Устройство для испытания на сжатие тонких образцов листового материала

Устройство для испытания на сжатие тонких образцов листового материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области определения физико-механических свойств металлов и может применяться в различных отраслях промышленности (машиностроении , авиастроении и др.) для изучения сопротивляемости материалов пластическому деформированию. Целью изобретения является повышение точности моделирования однородного линейного напряженного состояния при деформировании тонких листовых материалов. Техническая сущность заявляемого изобретения заключается в том, что элемент центрирования выполнен в виде винта с шариком на его рабочем торце, а устройство снабжено прижимным упором, установленным в направляющей рамке и взаимодействующим одним торцом с шариком элемента центрирования, вторым - с одной из пластин, установленным между второй стойкой станины и второй пластиной упругим элементом, а пластины выполнены жесткими с высотой, меньшей высоты образца на величину б 1,5t, где t - толщина испытуемого образца. 3 ил,, 1 табл.

союз советских социАлисти iFcKUlx

РЕСПУБЛИК

I иI» чт

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4930882/28 (22) 22.04.91 (46) 23.04,93. Бюл. ¹ 15 (71) Воронежский политехнический институт (72) Д.В.Хван (56) Тарнопольский Ю.М;, Кинцисс Т.Л. Методы статических испытаний армированных пластиков. М„Химия, 1975, стр,109 — 110. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ НА

СЖАТИЕ ТОНКИХ ОБРАЗЦОВ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к области определения физико-механических свойств металлов и может применяться в различных отраслях промышленности (машиностроении, авиастроении и др.) для изучения сопротивляемости материалов пластическому деформированию. Целью изобретения являИзобретение относится к области определения физико-механических свойств металлов и может применяться в машиностроении, авиастроении и других отраслях народного хозяйства с целью изучения сопротивляемости материалов пластическому деформированию.

Цель изобретения — повышение точности моделирования однородного линейного . напряженного состояния при деформировании тонких листовых материалов.

Применение заявляемого устройства в качестве испытательной техники позволит определять механические характеристики листовых материалов, необходимые при проектировании технологических процессов операции листовой штамповки.

На фиг, 1 и 2 представлено конструктивное исполнение предлагаемого устройства.

„„. Ж„„1810785 А1 ется повышение точности моделирования однородного линейного напряженного состояния при деформировании тонких листовых материалов. Техническая сущность заявляемого изобретения заключается в том, что элемент центрирования выполнен в виде винта с шариком на его рабочем торце, а устройство снабжено прижимным упором, установленным в направляющей рамке и взаимодействующим одним торцом с шариком элемента центрирования, вторым — с одной иэ пластин, установленным между второй стойкой станины и второй пластиной упругим элементом, а пластины выполнены жесткими с высотой, меньшей высоты образца на величину д 1,5 t, где т — толщина испытуемого образца. 3 ил„1 табл.

Оно состоит из следующих основных элементов: станины 1 с двумя вертикальными QQ стойками, жестко скрепленной с ней двумя д винтами 2 направляющей рамки 3, прижимного упора 4, ввернутого в одну из стоек станины 1 винта 5, центрирующего шарика

6, двух поддерживающих жестких пластин 7 с приклеенной к одной из них тонкой эластичной прокладкой 8, нуктнои дпя компен- сации поперечной (по толщине) ! деформации образца, сменной опорной 9 и нагружающей 12 плит.

При испытаниях плоский образец 10 из тонкого листового материала размерами

hxbxt (высота х ширина х толщина) с наложенными на его боковые поверхности антифрикционным слоем 11 ставится на опорную плиту 9 между поддерживающими пластинами 7 и поджимается через упор 4 и

1810785 центрирующий шарик 6 винтом 5 до соприкосновения левой nn8c7MHbl 7 с эластичной прокладкой 8 усилием поджатия 0,2-0 3 кн.

Устройство в собранном виде устанавливают на опорную плиту испытательной машины, затем нагружают образец силой P через нагружающую плиту 12. При этом деформации по толщине образца компенсируются сжатием тонкой эластичной прокладки

8, обеспечивая тем самым с достаточной степенью точности условия однородного одноосного напряженного состояния в сжимаемом образце 10.

Размеры образца рекомендуется выбирать соотношением h =(1,5-8)b, а минимальную толщину т = 1 мм. Для предотвращения искривления выступающей из поддерживающих пластин 7 части образца высота последней д 1,5t, а нагружаемые торцевые поверхности образца должны быть строго параллельны друг другу и перпендикулярны к его боковой поверхности.

После сжатия образца на величину д меняют поддерживающие пластины 7 и опорную плиту 9 на другие, соответствующих размеров, с целью продолжения осаживания образца до необходимой степени деформации.

Устройство позволяет производить испытания плоских образцов до высоких степеней деформации. Оно является универсальным и простым в эксплуатации.

Эффективность предлагаемого устройства подтверждается конкретным примером исполнения.

Для проведения испытаний были изготовлены образцы (5 шт,) из листовой стали

45 (ГОСТ 19904 — 74) размером 40х24х2 мм. В качестве антифрикционного слоя использовали фторопластовую пленку толщиной 50 мкм, а эластичной прокладки 8 — техническую резину толщинойЯ мм.

В таблице приведены размеры поддерживающих пластин 7 размером НхВхС мм (Н вЂ” высота,  — ширина, С вЂ” толщина) для сжатия образца указанных размеров до логарифмической деформации I =0,20.

Оценка точности проведения испытаний на сжатие производилась сопоставлением кривых течения, построенных по результатам опытов, полученных с помощью предлагаемого устройства и испытанием образцов на растяжение, Кривую течения строят в координатах: о — интенсивность напряжений,! — логарифмическая деформация. Напряжение определяют по формуле

a= Ph/Fphp, 40 Формула изобретения

Устройство для испытания на сжатие тонких образцов листового материала, со держащее станину с двумя вертикальными стойками, установленные на ней направляющую рамку, сменную опору, установленные на опоре две пластины для поддержания испытуемого образца и элемент центрирования, установленный в одной изстоекстанины, отл и ч а ю щееся

50 тем, что, с целью повышения точности при моделировании однородного одноосного напряженного состояния, элемент центрирования выполнен в виде винта с шариком на его рабочем торце, а устройство снабже55 но прижимным упором, установленным в направляющей рамке и взаимодействующим одним торцом с шариком элемента центрирования, вторым — с одной из пластин, и установленным между второй стойкой станины и второй пластиной упругим

35 где Fo — начальная площадь поперечноге сечения образца;

ho, h — начальная и текущая высота образца.

При растяжении в этой формуле следует h u

h заменить соответственно на текущую —

4 и расчетную базовую длину — lo.

Логарифмическую деформацию определяют по соотношениям: при сжатии I = In(ho/h); при растяжении i = In(l/Io), На фиг.3 представлена кривая o = а (()при сжатии образца (сплошная линия).

Здесь же представлены данные испытаний на растяжение плоских стандартных образцов из той же стали (крестики), стрелкой вниз отмечено начало образования шейки.

Сопоставление приведенных данных позволяет заключить о достаточной точности проведения испытаний на сжатие плоских образцов при деформациях I < 0,20 с помощью предлагаемого устройства.

Было проведено также испытание на сжатие указанных образцов с помощью устройства по прототипу. В связи с продольным изгибом образцов практически не удавалось деформировать их пластически.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет определять механические характеристики листовых материалов, применяемых в различных отраслях промышленности. Использование его в качестве испытательной техники даст возможность получать необходимые характеристики сопротивления материалов пластическому деформированию в механических лабораториях промышленных предприятий и НИИ. элементом, а пластины выполнены жесткими высотой, меньшей высоты образца на величину д < 1,5с. где t — толщина испытуемого образца.

77 72

1810785 б, ИОо

600

500

0,08 ОЛ2

Ц16 igО

Составитель Д.Хван

Техред M.Mîðãåíòàë

Редактор

Корректор Н,Король

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1441 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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