Образец для механических испытаний

 

О П И С А Н И E р у(),д

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 140880 (2I) 2977766/29-26 (И) М. Кп.з

G 01 N 1/ 28 с присоединением заявки Мо

Госуаарствеййый комитет

СССР по деиаи изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3а0 82,Бюллетень Мо 12 (33)УДК543.053 (088. 8) Дата опубликования описания 30. 03. 82

l. -., .r

/

/ (72) Авторы изобретения

В.И.Кондратенко и B.A.Òèøêèí (71) Заявитель

Днепропетровское отделение Института м ресурсов (54) ОБРАЗЕ11 ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИИ

Изобретение относится к механическим испытаниям материалов, s- частности к изучению усталости труб и их соединений.

Сложность изготовления натурных образцов для испытаний на усталость труб, особенно тонкостеннЫх, заключается .в том, что захваты испытательной машины влияют иа распределе- . . ние напряжений в образце, а тонко . стенные трубы изменяют свое сечение и практически ие удерживаются в захватах, что сдерживает проведение исследований усталости сварных, реэьбовых соединений труб и других факторов иа натурных образцах.

Известим, натурные образцы для испытания на усталость труб, содержащие цилиндрические или конические стержни, устанавливаемые в зах- . атах испытательной машины, к котоприваривают исследуемые участ-", ки труб, либо выполняют их как одну деталь иэ одной заготовки, либо представляют участок трубы с концентраторами напряжений на рабочей части образца (1-).

Недостаток известных образцов заключается в том, что при испытаниях часто происходит. разрушение

/ в области eaapaoro соединения, а не по рабочей части образца. Конструкция натурных образцов с концентратором напряжений на рабочей части не позволяет изучать влияние на усталость резьбового соединения и других факторов. Существуннцие образцы сложйы в изготовлении, так щ как для соблюдения изентичных условий нагружения концентраторы напряжений изготавливают с высокой точностью

Известен образец арматуры с усиленными стеклопластиковыми концевыми участками. Он включает стержень, концевые участки которого снабжены стеклопластиковыми обоймами с наполнителем (2l

Известное техническое решение не может быть использовано для усиления концевых участков труб, особенно тонкостенных, из-за низкого сцепления стеклопластика с гладкой поверхностью трубы .

Вводимые в стеклопластики напол. кители изменяют их окраску, механические свойства, но не оказывают существенново влияния на адгезию, ;что связано со слабым креплением 0.образца в стеклопластиковой обойме

917045 в процессе испытаний. Изготовление насечки на поверхности тонкостенных труб для увеличения сцепления прак.тически не допустимо из-,за ограниченной толщины стенки трубы. Таким образом, недостатками образца явля. ются низкое качество и точность испытаний.

Цель изобретения — повышение качества, точности испытаний. указанная цель достигается тем, 10 что образец для механических испытаний, включающий трубу, концевые участки которой снабжены стеклопластиковыми обоймами с наполнителем, снабжен расположенным внутри цилиндрическим вкладышем, слоем связую-. щего материала, преимущественно углеродистой стали, размещенным на наружной поверхности трубы, а наполнитель выполнен в виде абразивных 0 частиц неправильной формы.

Цилиндрический вкладыш выполнен из материала с коэффициентом линейного расширения равным тому же коэффициенту материала образца, à его длина равна длине участка захвата образца ° . Ha фиг. 1 приведен образец, общий вид; на фиг. 2 — сечение усиленных концов образца, устанавливаемых в захватах испытательной Машины.

Образец состоит из исследуемого участка. трубы 1, вкладыша 2, стеклопластиковой обоймы, абразивных частиц 4, напыленного материала 5. предлагаемый образец для меха« З5 нических испытаний труб изготавли» вается следующим образом.

На наружную поверхность трубы напыляют слой материала так, чтобы создать шероховатую поверхность 40 образца для увеличения сцепления его со стеклопластиковой обоймой Затем на зту поверхность последовательно наносят абразивные частицы, например из керамики, тонкий слой эпоксид-45 ного клея и один слой стеклоткани.

Далее наносят до необходимого наружного диаметра обоймы слой эпоксидного клея, слой стеклоткаки.

Внутрь образца исследуемой трубы по скользящей посадке или с использованием эпоксидного клея для. устранения перемещений вставляют цилиндрический вкладыш длиной равной длине . участка захвата образца в испытательной машине и изготовленного из материала с коэффициентом линейного расширения, равным тому же коэффициенту исследуемого материала трубы. Это связано с тем, что при усталости происходит нагрев образца за счет его пластического деформирования, а следовательно, и расширение материалов, которое ведет к изменению распределения напряжений в образце, Применение предлагаемого образца для механических испытаний труб повышает производительность испытаний примерно в два раза, увеличивает количество испытанных образцов, удовлетворяющих требованиям испытаний (разрушение по рабочей . части образца). A также позволяет проводить натурные испытания, представляющие в настоящее время значительные трудности (например, исследование усталости резьбового соединения, влияния конструкции муфт, ниппеля и другие) .

Экономический эффект только за счет увеличения количества образцов, удовлетворяющих требованиям испытаний (разрушение по рабочей части образца), составит примерно 100 руб. при определении одного предела выносливости, а при потребности в проведении усталостных испытаний труб только в масштабах Министерства. геологии СССР в количестве 20 определений пределов выносливости или

200 образцов в год экономический эффект составит не менее 2000 руб.

Формула изобретения

1. Образец для механических испытаний, включающий трубу, концевые участки которой снабжены стеклопластиковыми обоймами с наполнителем, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и точиостй испытаний, ои снабжен расположенным внутри цилиндрическим вкладышем, слоем связующего материала, преимущественно углеродистой стали, размещенным на наружной поверхности трубы, а наполиитель выполнен в виде абразивных частиц неправильной формы °

2. Образец по.п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что цилиндрический вкладыш выполнен из материала с коэффициентом линейного расширення, равным коэффициенту линейного расширения материала образца, а длина вкладыша равна длине участка захвата образца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Программа и тезисы докладов

ХУ1 коллоквиума ЦЗЛ. 18. - 24 марта

1974, Череповец, с. 89 — 90.

2.Городницкий Ф.М. и Михайлов К.В.

Выносливость арматуры железобетонных конструкций. М., 1972, с. 63-65.

917045 фиа t

Составитель С.Фатеева

Редактор Н.Гришанова Техред М. Тепер Корректор А.Дзятко

Заказ 1877/62 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4 1