Установка для двухосного растяжения крестообразных образцов композитных материалов

 

Изобретение относится к испытаниям материалов, в частности к установкам для двухосного растяжения крестообразных образцов композитных материалов. Цель изобретения - повышение точности испытания образцов с эксцентричным расположением армирующих элементов за счет центрирования испытуемого образца относительно плоскости нагружения. Установка содержит несущую раму I, в плоскости которой размещен образец 2, четыре силовых цилиндра 3, четыре взаимодействующих с траверсами 5 захвата, каждый из которых выполнен Б виде двух прямоугольных параллельных рамок 6, содержащих тяги 12 с центрирующими винтами 16, поперечины 13 и опорные пластины 7 с центрирующими винтами 10. Две траверсы закреплены с возможностью перемещения на кронштейнах 21, а одна - на кронштейнах 18. Винты 10, 11, 18, 19, 20 и 22 обеспечивают центрирование образца 2 в плоскости несущей рамы, а винты 16, установленные на тягах 12, и винты 20 на кронштейнах 21 обеспечивают центрирование образца в плоскости, перпендикулярной плоскости несущей рамы. 2 з. п. ф-лы, 2 ил. ср (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1415124 А 1 ж 4 G OI N 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2о 27

Риг !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4162124/25-28 (22) 15.12.86 (46) 07.08.88. Бюл. № 29 (71) Ленинградский инженерно-строитель ный институт (72) В. И. Жуков (53) 620. 172.22 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 932356, кл. G 01 N 3/08, 1980. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ДВУХОСНОГО

РАСТЯЖЕНИЯ КРЕСТООБРАЗНЫХ ОБРАЗЦОВ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к испытаниям материалов, в частности к установкам для двухосного растяжения крестообразных образцов композитных материалов. Цель изобретения — повышение точности испытания образцов с эксцентричным расположением армирующих элементов за счет центрирования испытуемого образца относительно плоскости нагружения. Установка содержит несущую раму !, в плоскости которой размещен образец 2, четыре силовых цилиндра 3, четыре взаимодействующих с траверсами 5 захвата, каждый из которых выполнен в виде двух прямоугольных параллельных рамок 6, содержащих тяги 12 с центрирующими винтами 16, поперечины !

3 и опорные пластины 7 с центрирующими винтами !О. Две траверсы закреплены с возможностью перемещения на кронштейнах 21, а одна — на кронштейнах 18.

Винты IO, 1, 18, 9, 20 и 22 обеспечивают центрирование образца 2 в плоскости несущей рамы, а винты 6, установленные на тягах 12, и винты 20 на у кронштейнах 21 обеспечивают центрирование образца в плоскости, перпендикулярной плоскости несущей рамы. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

14151 !

Изобретение относится к испытаниям материалов, в частности к установкам для двухосноного растяжения крестообразных об!(аз цов композитных материалов, Цель изобретения — повышение точности испытаний образцов композитных материалов с эксцентричным расположением армирующих элементов за счет использования в установке для растяжения крестообразных образцов с консолями нагружающих устройств. . Ha фиг. 1 изображена установка, общий вид, на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1. . Установка для определения деформативHb(Y характеристик композитного материала ц(крестообразных образцах состоит из установленной в вертикальном положении замкнутой несущей рамы 1, внутри которого расположен выполненный с консолями крест(!образный образец 2, а с внешней сторонь. в1аимодействующие с вертикальными и горизоптальнь(ми поперечинами рамы 1 четыре 20 силовых цилиндра 3. Связь цилиндров 3 с соответствующими парами консолей образц 2 осуществляется с помощью нагружаюц(его устройства, состоящего из стальlIolo ара 4, Tpa(36pcb(5, двух парал- 25 лельных относительно друг друга прямоугольных рамок 6 и двух опорных пластин 7, закрепленных на консолях образца 2 хомутом 8, жестко соединенным с пластиной 7. Хомут 8 снабжен винтом 9. каждая опорная пластина 7 снабжена парой З0 центрирующих винтов 10, а траверса 5— двумя парами таких винтов 11. Между соответствующими парами винтов 10 и 11 опорных пластин 7 и траверсы 5 закрепляются прямоугольные рамки 6. Прямоугольная рамка 6 состоит из П-образного 35 жесткого элемента, который образован из двух пар тяг 12, объединенных с одной стороны поперечиной 13, а с другой упорными планками 14, и съемной поперечины !5. Поперечины 13 и 15 выпол(ены из пластин и с внутренней стороны рамки 6 имеют овальное очертание. Между парами тяг 12 с обоих концов рамок 6 установлено по паре центрирующих винтов ! 6, с помощью которых можно перемен1ать рамку 6 относительно образца 2 и тра- 45 версы 5.

С внешней стороны верхняя поперечина рамы снабжена .двумя кронштейнами 17 для установки верхней траверсы 5. Кронштейны 17 имеют винты 18 для переме(цения траверсы 5 в вертикальной плос- 5Q кости и винты 19 для перемещения ее в горизонтальной плоскости. Траверсы 5, расположенные вдоль вертикальных поперечин рамы 1, подвешиваются с помощью винтов 20, которые установлены в пазах кронштейнов 21, жестко закрепленных на раме 1. Винты 20 позволяют регулировать положение траверс 5 в вертикальной плос24

2 кости относительно цилиндров 3. Цилиндры 3 на вертикальных поперечинах рамы 1 могут перемещаться в вертикальной плоскости с помощью закрепленных на раме 1 винтов

22. На винты 22 опираются опорные площадки 23 цилиндров, которые перемещаются в вертикальном направлении по грани рамы 1 как по направляющей. С помощью винтов 18, 19, 20 и 22 осуществляется геометрическое центрирование между собой образца 2, цилиндров 3 и траверс 5, на которые нанесены соответствующие оси.

Физическое центрирование образца 2 осуществляется путем смещения прямоугольных рамок 6. При центрировании образца 2 в его плоскости рамки 6 перемещаются м помощью винтов 10 и 11, а при центрировании из плоскости с помощью винтов 16.

Гидравлическая система установки состоит из двух контуров 24 высокого давления, об.ьединяющих противоположно расположенные пары цилиндров с вентилями 25 раздельного разгружения, электрической 26 и ручной 27 насосными станциями и манометрами 28.

Установка работает следующим образом.

На кронштейны 17 устанавливают верхнюю траверсу 5. На верхнюю траверсу 5 надевают два П-образных элемента рамок 6 и своими поперечинами 13 устанавливают между центрирующими винтами 10 траверсы 5. На все консоли образца 2 накладывают опорные пластины 7 и с помо(цью хомутов 8 и винтов 9 закрепляют на них.

Верхние консоли образца 2 вводят между тягами 12 подвешенных к верхней траверсе 5 П-образных элементов рамок 6.

Между парами тяг 12 каждой рамки 6 вставляют съемные поперечины 15, так, что верхние консоли образца 2 оказываются внутри рамок 6 опертыми на поперечины 15, а последние между центрирующими винтами

10 опорных пластин 7, и таким образом, образец 2, подвешенный за верхние консоли, занимает положение внутри рамы 1. В пазы кронштейнов 21 вводят винты 20 боковых траверс 5 и траверсы устанавливаются параллельно вертикальным поперечинам рамы 1. На вертикально висящие траверсы 5 и соответствующие пары консолей образца 2 накладывают П-образные элементы рамок 6 и вставляют съемные поперечины 15, затем рамки 6 закрепляют центрирующими винтами 10 опорных пластин 7 и винтами 11 траверс 5. Одевают прямоугольные рамки 6 на нижние консоли образца 2 и на ихпоперечины 13 устанавливают нижнюю траверсу 5.

Верхний цилиндр 3 устанавливают на верхнюю поперечину рамы 1, а нижний цилиндр 3 располагают на нижней траверсе 5. Боковые цилиндры 3 размещают на опорных площадках 23. Верхний, 1415124 з нижний и боковые цилиндры 3 попарно соединяют с насосными станциями 26 и 27, вентилями 25 и манометрами 28, На образце 2, траверсах 5 и цилиндрах 3 размечаются геометрические оси. На образец 2 устанавливают измерительные приборы. С помощью регулировочных винтов

18, 19, 20 и 22 производят геометрическое центрирование путем совмещения осей образца 2, цилиндров 3 и траверс 5. После геометрического центрирования производят физическое центрирование при нагрузке.

Последнее осуществляют изменением плеч прикладываемых нагрузок к консолям образца 2 путем параллельного смещения рамой 6 в плоскости и из плоскости образца 2.

Смещение рамок 6 в плоскости образца 2 производят с помощью винтов 10 и 11, а из плоскости винтами 16. Сначала производят центрирование вертикального и горизонтального элементов образца 2 по отдельности, а затем одновременно в двух направлениях.

Деформативные характеристики материала при одно-и двухосном центральном растяжении, когда возможно несовпадение геометрического и физического центра тяжести сечения из-за эксцентричного расположения армирующих элементов, могут быть получены пересчетом опытных значений продольных и поперечных относительных деформаций с учетом нагрузки и размеров образца.

Устройство апробировано при исследованиях характеристик тяжелого армоцемента — железобетона с высоким содержанием арматуры в двух ортогональных направлениях, используемого в корпусах высокого давления.

Формула изобретения

1. Установка для двухосного растяжения крестообразных образцов, композитных материалов, содержащая несущую раму с четырьмя попарно параллельными поперечинами, связанные с ними четыре захвата в виде прямоугольных рамок, приспособление для перемещения образца вдоль оси, перпендикулярной его плоскости, и связанные

4 с рамой два силовых цилиндра, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности при испытании образцов композитных материалов с эксцентричным расположением армирующих элементов, она снабжена дополнительными четырьмя захватами, выполненными аналогично основным и попарно связанными между собой посредством траверс, связанными с траверсами кронштейнами, два из которых закреплены на двух параллельных поперечинах, и два — на третьей поперечине рамы, и двумя дополнительными силовыми цилиндрами, поперечины рамы связаны между собой с образованием замкнутого контура, на двух параллельных попе речинах рамы установленны с возможностью перемещения вдоль ННх корпусы дBvx силовых цилиндров, штоки которых предназначены для взаимодействия с соответствующими траверсами, которые установлены с возможностью

20 перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, на третьей поперечине жестко закреплен третий цилиндр, предназначенный для взаимодействия с третьей траверсой, а корпус четвертого цилиндра, шток которого предназначен для взаимодействия с четвертой поперечиной рамы, закреплен на четвертой траверсе.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что каждая траверса имеет две пары центрирующих винтов, каждая рамка

3р захвата выполнена с опорной пластиной и закрепленной на ней парой центрирующих винтов, предназначенных для перемещения рамки в плоскости образца, причем одна сторона рамки каждого захвата предназначена для взаимодействия с траверсой, а противоположная — с опорной пластиной, а приспособление для перемещения образца выполнено в виде двух пар винтов, установленных на соответствующих сторонах рамок и предназначенных для взаимодействия с образцом.

40 3. Установка по и. 1, отличающпягя тем, что каждый из двух кронштейнов, закрепленных на третьей поперечине рамы, имеет пару винтов, предназначенных для перемещения третьей траверсы в плоскости несущей рамы.

1415124

Составитс Ih Н. Мезенцев

Редактор Л. Зайцева Техред И. Берес Корректор Г. Решетник

Заказ 3865140 Тираж 847 Г!одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприят"ие, г. Ужгород, уа, Проектная, 4