Захват для испытания плоскихобразцов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< о 800797 (61) Дополнительное к авт. свид-ву

{51)М. Кл.

G N 3/04 (22) Заявлено 12Л479 (21) 2752065/25-28 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3001.81. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 10. 02. 81 (53) УДК 620.

172(088.8) (72) Автор изобретения

В.М.Титов (71) Заявитель (54) ЗАХВАТ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПЛОСКИХ ОБРАЗЦОВ

Изобретение относится к механическим испытаниям материалов, а именно к захватам для испытания плоских образцов.

Известно эажимное приспособление для испытания пластмасс, содержащее корпус, камеру для установки головки испытываемого образца, заполняемую сыпучим телом, клиновой механизм с подвижной пластиной (1) .

Недостатком приспособления является ненадежный зажим образца. Надежность эажатия устройства характеризуется адгеэионными свойствами сопрягаемых поверхностей образца и сыпучего .тела, недостаточная взаимная величина которых даже при максимальном усилии, развиваемом клиновым механизмом, приводит к проскальзыванию образца при испытании. 20

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является захват для испытания плоских образцов на разрыв, содержащий корпус с продольными симметрично расположенными пазами с наклонными поверхностями, пару клиновых вкладышей и устройства для поджима образца (2) °

Недостатком известного захвата является невозможность создания равномерного напряженного состояния по сечению рабочей части образца, изготовленного, например из анизотропных материалов с полимерной связующей, армированных высокомодульными волокнами (стекло-углеборопластиками) .

Причиной этого является то, что растягивающее усилие передается только контактирующим с вкладышами наружньм слоям образца, в внутренним — через полимерную связующую, которая вследствие повышенной деформативности не может передать внутренним армирующим волокнам деформацию поверхностных слоев полностью.

Кроме того, полимерная связующая, деформируясь, вытесняется вкладыша ми в пространство между ними. При этом происходит локальное разрушение материала образца в местах крепления и, как следствие, в сечении рабочей части при растяжении также возникает неравномерность напряженного состояния, что снижает надежность зажима образца.

Цель изобретения — повышение надежности зажима образца.

Указанная цель достигается тем, что в корпусе захвата выполнены два дополнительных паза, перпендикулярных

800797 первым, а захват снабжен дополнительными вкладышами, размещенными н этих пазах.

Отношение тангенсов углов наклона вкладышей к поперечным деформациям сторон образца находится н следующей зависимости У 9УХ

+ P < х zх

30 где * — угол наклона клина вкладышей; угол наклона клина дополнительных вкладышей;

Е „ - поперечная деформация образца н направлении оси

Е - поперечная деформация образца в направлении оси

z-z

М вЂ” коэффициент Пуассона мате- 20

Ух риала образца в направлении оси у-у; коэффициент Пуассона матеzx риала образца н направлении GcH z — z. 25

Наличие дополнительной пары вкладышей позволяет увеличить площадь контакта захвата с образцом, в резулв. тате чего напряженное состояние в образце становится более равномерным. ЗО

Вместе с тем дополнительные вкладыши не позволяют полимерной связующей части анизотропного материала образца выдавливаться между основными вкладышами. Обжимая вместе с основными нкладышами образец с четырех сторон, они позволяют создать одинаковое давление во всем материале голонки.

Таким образом создаются одинаковые условия передачи деформации волокнам анизотропных материалов, что также 40 способствует получению более равномерного напряженного состояния в сечении рабочей части образца.

При приложении к образцу растягинающих усилий одновременно с увеличением длины образца в направлении приложения нагрузки происходит уменьшение его ширины и толщины без нарушения сплошности материала.

Зависимость этих деформаций определяется коэффициентом Пуассона, который для анизотропных материалов имеет различные значения н разных направлениях.

Иэ приведенной формулы вытекает, что для обеспечения сохранения сплош- 55 ности материала образца в местах крепления в захвате необходимо, чтобы отношение тангенсов углов наклона клина основного и дополнительного пазов корпуса захвата равнялось отношению коэффициентов Пуассона материала образца в направлениях, перпендикулярных рабочим поверхностям ос— новных и дополнительных пар вкладышей соответственно. 65

На фиг. 1 изображен захват, общий вид; на Фиг. 2 — разрез А-A на фиг.

1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2.

Предлагаемый захват содержит корпус 1 с двумя парами продольных симметрично расположенных относительно оси приложения нагрузки х-х пазов

2 и 3, также 4 и 5, две пары клиновых вкладышей 6 и 7 с углом d ;<ëèí а также 8 и 9 с углом 8 клг;-.; для зажима образца 10 и устройство для его предварительного по.тх :а.

Вкладыши 6 и 7 н з аимодейс тн уют с образцом по оси у-у, а вкладыши 8 и

9 по оси

Захват работает следующим образом.

Образец 10 устанавливается между клиновыми вкладышами 6-9, после чего устройством 11 производится его предварительный поджим.

Затем к образцу на оси х-х прикладывается нагрузка и производится испытание.

По окончании испытания устройство

11 возвращается в исходное положение, а головка образца освобождается от вкладышей и извлекается из захвата.

Формула изобретения

1. Захват для испытания плоских образцов, содержащий корпус с продольными симметрично расположенными пазами с наклонными поверхностями, пару клиновых вкладышей и устройство для поджима образца, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности зажима, в корпусе выполнены два дополнительных паза, перпендикулярных первым, а захват снабжен дополнительными вкладышами, размещенными в этих пазах.

2. Захват по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что отношение тангенсов углов наклона вкладышей к поперечным деформациям сторон образца находится в следующей зависимости МХ 9уХ

= — 1 % zõ Х где б — угол наклона клина нкладышей; угол наклона клина дополнительных вкладышей;

ЕУх — поперечная деформация образца в направлении оси

У У и — поперечная деформация об2х разца в направлении оси z-z;

МУ вЂ” коэффициент Пуассона материала образца в напранлении оси у-у; коэФФициент Пуассона материала образца в направлении оси z-z.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 132799, кл. 6 01 и 3/04, 1960.

2. Патент США 9 3224259, кл. 7 103, 1962 (прототип).

800797,4- A одписное

0 Тираж 918

ВНИИПИ Государственйого комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Фили. я ИПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Составитель Н.Степанов

Редактор M.Ëûñoãoðoâà Техред Н.Граб Корректор О.Билак