Конструкция паяного образца для испытания на циклическую прочность

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КОНСТРУКЦИЯ ПАЯНОГО ОБРАЗЦА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА ЦИКЛИЧЕСКУЮ ПРОЧНОСТЬ(71) Заявители Латыпова Елена Юрьевна Тарасенко Ирина Владимировна Латун Татьяна Сергеевна Кибкова Диана Петровна Троцкая Юлия Сергеевна(72) Авторы Латыпова Елена Юрьевна Тарасенко Ирина Владимировна Латун Татьяна Сергеевна Кибкова Диана Петровна Троцкая Юлия Сергеевна(73) Патентообладатели Латыпова Елена Юрьевна Тарасенко Ирина Владимировна Латун Татьяна Сергеевна Кибкова Диана Петровна Троцкая Юлия Сергеевна(57) Конструкция паяного образца для испытания на циклическую прочность, содержащая две круглые пластины с отверстиями, расположенными равномерно по окружности, диск,соединенный с пластинами паяными швами, отличающаяся тем, что ось диска смещена относительно оси пластин, а по оси диска со стороны, обращенной к приводу вращения,выполнено глухое отверстие конической формы, поверхность которого пересекает паяный шов, при этом основание конуса-отверстия расположено внутри пластины.(56) 1. А.с. СССР 1173247, МПК 01 3/32, 1985. 2. Заявка РБ а 20000749 на изобретение. Образец для испытания паяных соединений на циклическую прочность, МПК 01 3/32. Приоритет от 8.08.2000 / Е.Ю. Латыпова, Ю.А. Цумарев, Н.А. Леванович, И.В. Тарасенко // Афцыйны бюлетэнь. Вынаходствы, карысныя мадэл, прамысловыя зоры. -1. - 2002. - С. 51. 36882007.06.30 Полезная модель относится к исследованию прочностных свойств материалов, а более конкретно - к образцам для определения циклической прочности паяных соединений. Известен паяный образец для испытания на циклическую прочность, содержащий две круглые пластины с отверстиями, расположенными равномерно по окружности, диск,диаметр которого меньше диаметра пластин, а центр совпадает с центром каждой из пластин 1. Недостатком этого образца является низкая достоверность результатов, что обусловлено наличием двух одинаковых паяных швов, из которых в процессе испытаний до разрушения доводится только один. Наиболее близким к заявляемому образцу по технической сущности и достигаемому результату является паяный образец для испытания на циклическую прочность, содержащий две круглые пластины с отверстиями, расположенными равномерно по окружности и диск, соединенный с пластинами паяными швами. Паяные швы этого образца имеют разный размер и соответственно различную прочность за счет конической формы диска 2. Недостатком известного образца, принятого за прототип, является недостаточная достоверность испытаний, обусловленная тем, что из-за конической формы диска в одном из испытываемых швов переход к основному металлу более плавный, чем в другом. Кроме того, при малой толщине диска практически невозможно обеспечить достаточно большую разницу в сечениях испытываемых паяных швов и соответственно различие в прочности может оказаться меньше, чем различие от разброса данных из-за случайных факторов. Еще одним недостатком является высокая энергоемкость испытаний, обусловленная необходимостью использования значительных усилий для создания рабочей нагрузки. Задачей полезной модели является снижение энергоемкости и повышение достоверности результатов испытаний паяных соединений на циклическую прочность. Поставленная задача достигается тем, что в конструкции паяного образца для испытания на циклическую прочность, содержащем две круглые пластины с отверстиями, расположенными равномерно по окружности, и диск, соединенный с пластинами паяными швами, согласно полезной модели, ось диска смещена относительно оси пластин, а по оси диска со стороны, обращенной к приводу вращения, выполнено глухое отверстие конической формы, поверхность которого пересекает паяный шов, при этом основание конусаотверстия расположено внутри пластины. Благодаря тому, что ось диска смещена относительно оси пластин, при проведении испытаний паяные швы находятся под воздействием сложного напряженного состояния и кроме изгибающего момента с поперечной силой (как в известном образце) на них дополнительно действует переменный крутящий момент. Максимальное значение этого крутящего момента равно произведению веса груза, используемого при проведении испытаний,на расстояние между осями диска и пластин. Благодаря тому, что по оси диска со стороны, обращенной к приводу вращения, выполнено глухое отверстие конической формы, поверхность которого пересекает паяный шов, рабочее сечение соответствующего паяного шва и его момент инерции получаются меньшим, а уровень напряжений в нем большим. Поэтому в заявляемом образце гарантируется разрушение всех испытываемых паяных швов меньшего размера при сохранении стандартной, одинаковой для всех швов, формы перехода к основному металлу. Это способствует повышению достоверности получаемых результатов и уменьшает разброс экспериментальных данных. Благодаря тому, что основание конуса-отверстия расположено внутри пластины гарантируется различие в площадях поперечных сечений нагружаемых паяных швов даже при малой толщине диска и низкой точности контроля глубины засверливания при выполнении отверстия. 2 36882007.06.30 Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором показан продольный разрез заявляемого образца для испытания паяных соединений на циклическую прочность. Заявляемый образец содержит круглые пластины 1 и 2, между которыми размещен диск 3 цилиндрической формы. Центр диска 3 не совпадает с центрами пластин 1 и 2, а смещен на величину е и его торцовые поверхности соединены с этими пластинами посредством паяных швов 4 и 5. В каждой из круглых пластин 1 и 2 выполнены отверстия 6,равномерно распределенные по окружности и служащие для закрепления образца с приводом вращения и нагружающим устройством в процессе испытаний. По оси диска 3 выполнено глухое отверстие 7, поверхность которого пересекает паяный шов 5. При проведении испытаний образец устанавливают так, чтобы глухое отверстие 7 располагалось со стороны, обращенной к приводу вращения. Заявляемое устройство работает следующим образом. Для проведения испытаний пластину 2 с помощью отверстий 6 скрепляют с приводом вращения, а пластину 1 аналогичным образом скрепляют с нагружающим устройством (привод вращения и нагружающее устройство на чертеже не показаны). При вращении нагруженного образца напряжения в паяном шве циклически изменяются и количество циклов нагружения равно числу полных оборотов образца, которое фиксируется счетчиком. Смещение оси диска 3 относительно оси пластин 1 и 2 на величину е приводит к созданию в испытываемом паяном шве 5 сложного напряженного состояния от действия поперечной силы (ее величина равна весу грузов, присоединенных к подвеске), изгибающего момента (его величина равна произведению веса грузов на расстояние от линии их действия до паяного шва 5) и крутящего момента, максимальное значение которого равно произведению веса грузов на эксцентриситет е. Поэтому при одинаковой величине веса грузов напряжения в испытываемом шве 5 будут больше, чем в известном образце. Наличие глухого отверстия 7 и его коническая форма гарантируют разрушение только паяного шва 5, который ослаблен этим отверстием. Поэтому при обработке результатов испытаний имеется возможность учесть данные о прочности всех паяных швов меньшего размера и тем самым обеспечить высокую достоверность этих результатов. Подбор размеров глухого отверстия 7 целесообразно производить исходя из того, что центр тяжести образца должен находиться на оси вращения. Для этого масса металла,удаленного при сверлении отверстия, должна быть равна массе диска. Глухое отверстие 7 можно выполнять до пайки швов 4 и 5 или после их образования. В первом случае отверстия необходимо выполнять в пластине 2 и диске по отдельности. Тогда их можно использовать в качестве базирующих поверхностей для точной сборки деталей образца под пайку. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3