LV14436B

LV14436B - A method and equipment for shear deformation of rigid, highly porous foam materials, method and device for determination of shear displacement of aforementioned materials

Info

Publication number: LV14436B
Application number: LVP-11-137A
Authority: LV
Inventors: Ilze Beverte; Vilis Skruls
Original assignee: LATVIJAS UNIVERSITĀTES POLIMĒRU MEHĀNIKAS INSTITŪTS, LU aģentūra
Priority date: 2011-10-10
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2011-11-20
Also published as: LV14436A

Abstract

The invention relates to the method and equipment for shear deformation of rigid, highly porous foam materials, as well as to the method and device for determination of shear displacement of aforementioned materials. The offered shear deformation equipment consists of two U-profile supports (1) with such a wall thickness that insures occurrence of nopealing of the sample (2) from the supports during deformation. In the offered shear deformation method the adapters (3) prior to their attaching to the supports are modified in such a way that the action line of the external force is directed through the longitudinal axis of the sample parallel to it, when samples of different thickness are tested. The offered device for determination of shear displacement consists of extensometer (12), e.g. MTS model 632.11C-20, the extensions (16) of which measuring legs (14) are made in such a way that their plane of movement is parallel to the deformation plane ZOY, and displacement is being determined on the sample (2).

Description

Izgudrojuma aprakstsDescription of the Invention

Izgudrojums īpaši attiecas uz cietu, augsti porainu putuplastu un citu cietu materiālu bīdes deformēšanas paņēmienu un iekārtu šī paņēmiena īstenošanai, kā arī uz minēto materiālu bīdes pārvietojuma noteikšanas paņēmienu un ierīci šī paņēmiena īstenošanai.The invention relates in particular to a method and apparatus for shear deformation of rigid, highly porous foams and other solid materials, and to a method and device for determining the shear displacement of said materials.

Pieteicējam zināmā tehnikas līmeņa analīzeAnalysis of prior art to the applicant

Lietotie apzīmējumi:Conventions used:

- ar jēdzienu «adapteris” vairākos analogos (Starptautiskās Standartizācijas organizācijas standarts ISO 1922; 2001. g.; «Cietās šūnveida plastmasas - bīdes stiprības noteikšana” un Latvijas Republikas standarts LVS EN 12090; 2002. g.; «Siltumizolācijas materiāli lietošanai būvniecībā. Cirpes īpašību noteikšana” un tam identiskais Eiropas standarts EN 12090:1997), kā arī šajā aprakstā tiek apzīmēta cietu putuplastu bīdes deformēšanas iekārtas sastāvdaļa, kas pārnes ārējā spēka darbības līniju caur parauga centru, paralēli tā garenasij;- with the term "adapter" in several analogs (International Organization for Standardization ISO 1922; 2001; "Determination of shear strength of rigid cellular plastics" and Latvian standard LVS EN 12090; 2002; "Thermal insulation materials for use in construction. Shears. Determination of Properties' and its identical European Standard EN 12090: 1997), as well as the part of the rigid foam shear deforming device which transmits an external force line through the center of the sample parallel to its longitudinal axis;

- ar jēdzienu «iekāre” šajā aprakstā tiek apzīmēta cietu putuplastu bīdes deformēšanas iekārtas sastāvdaļa, kas nodrošina sistēmas «turētājplāksnes-paraugs” sajūgšanu ar pārbaudes mašīnas satverēm.- the term "lust", as used herein, refers to a component of a rigid foam shear deforming device which provides clamping of the «support plate-sample» system with the grips of the test machine.

1. analogsAnalog 1

1.1) Ir zināms bīdes deformēšanas paņēmiens cietajiem putuplastiem (Vācijas Demokrātiskās Republikas standarts DIN 53 427 «Cieto putuplastu bīdes stiprības noteikšana starp metāla plāksnēm”, 1986. g.), kurš ietver: 1) spēka darbības līnijas adaptera stiprināšanu vienā galā katrai no divām plakanām metāla turētājplāksnēm un parauga ielīmēšanu starp abām turētājplāksnēm, 2) turētāj plākšņu stingu sajūgšanu ar pārbaudes mašīnas satverēm, izmantojot adaptera pagarinājumu, 3) parauga slogošanu bīdē, vēršot ārējo spēku caur parauga garāko simetrijas asi, tai paralēli un nosakot ārējā spēka lielumu pēc pārbaudes mašīnas spēka reģistrācijas iekārtas rādījumiem.1.1) Known method of shear deformation for rigid foams (German Democratic Republic standard DIN 53 427 "Determination of shear strength of rigid foams between metal plates", 1986), which includes: 1) attaching a force action line adapter at each end of two planes metal support plates and sample sticking between both support plates, 2) clamping of the support plates with the grips of the test machine by means of adapter extension, 3) shear loading of the sample by applying external force through the longest axis of symmetry of the sample and determining external force readings of the recording equipment.

Paņēmiena trūkumi ir: 1) turētājplāksnes un adaptera kopīgā svara, kas pie ieteiktajiem turētājplāksnes izmēriem var kļūt būtisks, neņemšana vērā, nosakot ārējā spēka vērtību, 2) stingā sajūguma dēļ sistēma «turētājplāksnes - paraugs” nevar saorientēties paralēli pieliktajam ārējam spēkam, tādēļ paraugā pieaug normālie spriegumi lieces rezultātā, salīdzinot ar tīrās bīdes deformācijas stāvokli. Tas ved pie pāragra stiprības zuduma un pie pāragras parauga sagrūšanas.The drawbacks of the technique are: 1) ignoring the total weight of the carrier plate and adapter, which may become significant at the recommended carrier plate dimensions, in determining the external force value, 2) the rigid coupling prevents the holding plate sample from parallelizing the applied external force normal stresses as a result of bending relative to the pure shear deformation state. This leads to premature loss of strength and premature collapse of the specimen.

1.2) Zināmā iekārta bīdes deformēšanas paņēmiena cietajiem putuplastiem pēc 1.1) punkta īstenošanai sastāv no divām plakanām parauga turētājplāksnēm, kuru biezums d ir jāņem lielāks par d > 0,4 (T_max)'^/2 = 9,2 mm, ja testējamā putuplasta bīdes stiprība x_max > 150 kPa, lai mazinātu lieces momentu turētājplāksnēs un parauga atplīšanu no tām. Katras turētājplāksnes vienā galā ir spēka darbības līnijas adapteris, kas ļauj ārējam spēkam iet caur parauga garāko simetrijas asi, tai paralēli, tā radot priekšnoteikumus tīrās bīdes deformācijas sasniegšanai paraugā.1.2) Known apparatus for implementing the shear deformation method for rigid foams according to 1.1 consists of two flat sample holding plates, the thickness d of which must be greater than d> 0,4 (T _max ) ' ^{/ 2} = 9,2 mm, if the foam to be tested strength x _max > 150 kPa to reduce bending moment in and release of specimen holding plates. One end of each retaining plate has a force line adapter which allows external force to pass through the longitudinal axis of symmetry of the sample, parallel to it, thus creating the prerequisites for achieving a pure shear deformation in the sample.

Iekārtas trūkumi ir: 1) parauga turētājplāksnes ir plakanas, tādēļ lielāka blīvuma un stinguma putuplastu pārbaudēm plākšņu lieces pretestības moments var būt nepietiekošs, turētājplāksnes var izliekties, deformējot paraugu un izkropļojot bīdes spriegumu lauku paraugā, kā arī izsaukt parauga atplīšanu no turētājplāksnēm, 2) turētājplāksnes ir stingi sajūgtas ar pārbaudes mašīnas satverēm.The drawbacks of the apparatus are: 1) the sample holding plates are flat, so for higher density and stiffness foam tests the bending moment of the plates may be insufficient, the holding plates may bend, deforming the sample and distorting the shear stress in the sample, and 2) are firmly engaged with the grips of the test machine.

1.3) Netiek raksturots nedz paņēmiens, nedz ierīce bīdes pārvietojuma noteikšanai.1.3) Neither the method nor the device for determining shear displacement is described.

2. analogsAnalog 2

2.1) Ir zināms bīdes deformēšanas paņēmiens cietajiem putuplastiem (Starptautiskās Standartizācijas organizācijas standarts ISO 1922; 2001. g.; «Cietās šūnveida plastmasas - bīdes stiprības noteikšana”), kurš ietver: 1) spēka darbības līnijas adaptera un iekāres stiprināšanu katras no divām plakanām metāla turētājplāksnēm vienā galā un parauga ielīmēšanu starp abām turētājplāksnēm, 2) turētājplākšņu sajūgšanu ar pārbaudes mašīnas satverēm, izmantojot iekāres, kas nodrošina sistēmas «turētājplāksnes-paraugs” pagriešanos ap divām savstarpēji perpendikulārām asīm, 3) parauga slogošanu bīdē, vēršot ārējā spēka darbības līniju caur parauga garāko simetrijas asi, tai paralēli un nosakot ārējā spēka lielumu pēc pārbaudes mašīnas spēka reģistrācijas iekārtas rādījumiem. Paņēmienā turētājplāksnes, adaptera un iekāres kopīgais svars tiek ņemts vērā, atņemot (pieskaitot) to no pārbaudes mašīnas spēka reģistrācijas iekārtas rādījumiem, ja reģistrācijas iekārta atrodas virs (zem) parauga.2.1) There is a known method of shear deformation for rigid foams (International Organization for Standardization ISO 1922; 2001; "Determination of Shear Strength of Rigid Cellular Plastics"), which includes: 1) attaching a force line adapter and hanger to each of two flat metals 2) clamping of the holding plates with the grips of the test machine by means of means which allow the sample-system of the system to be rotated about two mutually perpendicular axes, 3) loading of the sample by applying an external force line through the sample. the longitudinal axis of symmetry parallel to it and determining the value of the external force as determined by the force recorder of the test machine. In the technique, the total weight of the holding plate, adapter and hanger is taken into account by subtracting (adding) it from the readings of the force recorder of the test machine if the recorder is above (below) the specimen.

2.2) Zināmā iekārta bīdes deformēšanas paņēmiena cietajiem putuplastiem pēc 2.1) punkta īstenošanai sastāv no divām plakanām parauga turētājplāksnēm, kurām katrai vienā galā ir: 1) spēka darbības līnijas adapteris, kas pārnes ārējo spēku caur parauga garāko simetrijas asi, tai paralēli, tā radot priekšnoteikumus tīrās bīdes deformācijas sasniegšanai paraugā; 2) iekāre, kas sastāv no diviem cilindriskajiem šamīriem, kuri nodrošina pagriezienus ap divām savstarpēji perpendikulārām asīm.2.2) Known apparatus for implementing the shear deformation method for rigid foams according to 2.1 consists of two planar specimen holding plates having at each end: 1) a force line adapter which transmits external force through the longitudinal axis of symmetry of the specimen, thereby creating preconditions achieving pure shear deformation in the sample; 2) a lust consisting of two cylindrical shamers which provide turns around two mutually perpendicular axes.

Iekārtas trūkums ir tas, ka parauga turētājplāksnes ir plakanas, tādēļ lielāka blīvuma un stinguma putuplastu pārbaudēm plākšņu lieces pretestības moments var būt nepietiekošs, turētājplāksnes var izliekties, deformējot paraugu un izkropļojot bīdes spriegumu lauku paraugā, kā arī izsaukt parauga atplīšanu no turētājplāksnēm.The disadvantage of the apparatus is that the sample holding plates are flat, so for the higher density and stiffness foam tests, the bending moment of the plates may be insufficient, the holding plates may bend, distorting the sample and distorting the shear stress in the sample.

2.3) Zināmais bīdes pārvietojuma mērīšanas paņēmiens paraugam, kas deformēts bīdē pēc punktā 2.1) aprakstītā paņēmiena; uz punktā 2.2) aprakstītās iekārtas, ietver bīdes pārvietojuma noteikšanu pēc pārbaudes mašīnas traversas pārvietojuma. Būtisks šī paņēmiena trūkums ir tas, ka bīdes pārvietojums, kas ir noteikts pēc pārbaudes mašīnas traversas pārvietojuma, ietver pārbaudes mašīnas satveru, iekaru, adapteru, turētājplākšņu, līmes slāņu, kā arī parauga bīdes, stiepes un spiedes deformācijas komponentes. Tas neļauj precīzi noteikt materiāla raksturlielumus tīrā bīdē, kam tuva ir deformācija parauga centrālajā daļā.2.3. Known method of measuring shear displacement for a sample deformed in shear according to 2.1; on the equipment described in 2.2), involves determining the displacement of the shear after the traverse of the test machine. A major disadvantage of this technique is that the shear displacement, determined by the traverse movement of the test machine, includes the test machine grips, hangers, adapters, holding plates, adhesive layers, as well as the shear, tensile and compression deformation components of the specimen. This prevents the material characteristics from being determined accurately in a pure shear with a near deformation in the central portion of the sample.

2.4) Zināmā bīdes pārvietojuma noteikšanas ierīce paņēmiena pēc 2.3) punkta īstenošanai ir pārbaudes mašīna. Šīs ierīces trūkums ir tas, ka tās mēriekārtas nav izveidotas tā, lai noteiktu bīdes pārvietojumu tieši uz parauga.2.4) The known shear displacement measuring device for the implementation of the method according to 2.3 is a test machine. The disadvantage of this device is that its measuring devices are not designed to detect shear displacement directly on the sample.

3. analogsAnalog 3

3.1) Ir zināms bīdes deformēšanas paņēmiens siltumizolācijas materiāliem t.sk. putuplastiem (Latvijas Republikas standarts LVS EN 12090; 2002. g.; «Siltumizolācijas materiāli lietošanai būvniecībā. Cirpes īpašību noteikšana” un tam identiskais Eiropas standarts EN 12090:1997), kas ietver: 1) spēka darbības līnijas adaptera un iekāres stiprināšanu katras no divām plakanām metāla turētājplāksnēm vienā galā un parauga ielīmēšanu starp abām turētājplāksnēm, līmi atbilstoši putuplasta specifikācijām izvēloties tā, lai līmes bīdes stiprība un modulis būtu ievērojami lielāki par putuplastu bīdes stiprību un moduli., 2) turētājplākšņu sajūgšanu ar testēšanas mašīnas satverēm, izmantojot iekāres, kas nodrošina sistēmas «Paraugsturētājplāksnes” pagriezienus ap divām savstarpēji perpendikulārām asīm, 3) slogošanu bīdē, vēršot ārējā spēka darbības līniju caur parauga garāko simetrijas asi, tai paralēli un nosakot ārējā spēka lielumu pēc pārbaudes mašīnas spēka reģistrēšanas iekārtas rādījumiem.3.1) The shear deformation technique for heat insulating materials is known, incl. foam (Republic of Latvia standard LVS EN 12090; 2002; "Thermal insulating materials for building applications - Determination of shear properties" and the identical European standard EN 12090: 1997), which includes: 1) attaching a power line adapter and a hanger to each of the two flat metal holding plates at one end and gluing a sample between the two holding plates, selecting the adhesive according to the foam specifications so that the adhesive has a shear strength and modulus significantly greater than the foam shear strength and modulus. 2) clamping the holding plates to the test machine clamps rotation of the system "Supporting plate" about two mutually perpendicular axes, (3) shear loading, applying a line of action of external force through the longitudinal axis of symmetry of the sample, parallel to it and determining the value of the external force after recording the force of the test machine; equipment readings.

Paņēmiena trūkums ir turētājplāksnes, adaptera, iekāres un abu cilindrisko šamīru kopīgā svara neņemšana vērā, nosakot paraugam pieliktā ārējā spēka vērtību.The disadvantage of this technique is to disregard the combined weight of the carrier plate, adapter, hanger and both cylindrical sham when determining the value of the external force applied to the sample.

3.2) Zināmā iekārta bīdes deformēšanas paņēmiena siltumizolācijas materiāliem pēc punkta 3.1) īstenošanai sastāv no divām plakanām parauga turētājplāksnēm, kurām katrai vienā gaiā ir: 1) spēka darbības līnijas adapteris, kas ļauj ārējam spēkam iet caur parauga garāko simetrijas asi, tai paralēli, tā radot priekšnoteikumus tīrās bīdes deformācijas sasniegšanai paraugā; 2) iekāre, kas sastāv no diviem cilindriskajiem šamīriem, kas nodrošina pagriezienus ap divām savstarpēji perpendikulārām asīm.3.2) The known apparatus for implementing the shear deformation insulating material according to 3.1) comprises two flat specimen holding plates, each having at one end: 1) a force line adapter allowing external force to pass through the longitudinal axis of symmetry of the specimen, thereby creating prerequisites for achieving pure shear deformation in the sample; 2) a lust consisting of two cylindrical shamers which provide turns around two mutually perpendicular axes.

Iekārtas trūkums ir tas, ka parauga turētājplāksnes ir plakanas, tādēļ lielāka blīvuma un stinguma putuplastu pārbaudēm plākšņu lieces pretestības moments var būt nepietiekošs, turētājplāksnes var izliekties, deformējot paraugu un izkropļojot bīdes spriegumu lauku paraugā, kā arī izsaukt parauga atplīšanu no turētājplāksnēm,The disadvantage of the apparatus is that the sample holding plates are flat, so for higher density and stiffness foam tests, the plate bending moment may be insufficient, the holding plates may bend, deforming the sample and distorting the shear stress in the sample, and causing the sample to burst.

3.3) Zināmais bīdes pārvietojuma mērīšanas paņēmiens siltumizolācijas materiāliem, t.sk. putuplastiem; paraugam, kas deformēts pēc punktā 3.1) aprakstītā paņēmiena; uz punktā 3.2) aprakstītās iekārtas, ietver bīdes pārvietojuma noteikšanu gan pēc pārbaudes mašīnas traversas pārvietojuma, gan ar pārvietojuma devējiem. Paņēmiena trūkums ir tas, ka analogā nav raksturota pārvietojuma devēju izvietošana un mērīšanas metode. Mērījumiem pēc traversas pārvietojuma veic korekciju ar testēšanas mašīnas satveru, iekaru, adapteru, turētāj plākšņu un līmes slāņu radīto pārvietojumu, ko nosaka ar „Tukšo” testu, kur siltumizolācijas materiāla paraugu aizvieto metāla paraugs.3.3) Known method of measuring shear displacement for thermal insulation materials, incl. foams; sample deformed by the method described in 3.1; The equipment described in paragraph 3.2. above shall include the determination of the shear displacement both after the traverse of the test machine and by the displacement transducers. The disadvantage of the technique is that the analog does not describe the placement of the displacement sensors and the method of measurement. Measurements after transverse displacement shall be corrected for displacement of the test machine by the clamps, lugs, adapters, holding plates and adhesive layers, as determined by the "Blank" test, where a sample of heat insulating material is replaced by a metal sample.

Paņēmiena trūkums ir tas, ka bīdes pārvietojums, kas ir noteikts pēc pārbaudes mašīnas traversas pārvietojuma, ietver pārbaudes mašīnas satveru, adapteru, iekaru, turētājplākšņu, līmes slāņu, kā arī parauga bīdes, stiepes un spiedes deformācijas komponentes, kas neļauj precīzi noteikt materiāla raksturlielumus tīrā bīdē, kam tuva ir deformācija parauga centrālajā daļā.The disadvantage of the technique is that the shear displacement, determined after the traverse movement of the test machine, includes the test machine's grip, adapter, hangers, holding plates, adhesive layers, as well as sample shear, tensile and compression deformation components. in a shear close to the deformation in the central part of the sample.

3.4) Zināmās bīdes pārvietojuma noteikšanas ierīces paņēmiena pēc 3.3) punkta īstenošanai ir: 1) pārbaudes mašīna vai 2) pārvietojuma devēji. Pārbaudes mašīnas trūkums ir tas, ka tās mēriekārtas nav izveidotas tā, lai noteiktu bīdes pārvietojumu tieši uz parauga.3.4) The known shear displacement sensing devices for implementing the method of (3.3) are: (1) a test machine, or (2) displacement sensors. The disadvantage of the test machine is that its measuring equipment is not designed to detect shear displacement directly on the sample.

4. analogsAnalog 4

4.1) Ir zināmi stiepes un spiedes bīdes deformēšanas paņēmieni sendviču serdes materiāliem (ASV standarts ASTM C 273/C 273M-07a „Bīdes īpašību standarta pārbaudes metode sendviču serdes materiāliem”), kas ietver: 1) iekāres stiprināšanu katras no divām plakanām metāla turētājplāksnēm vienā galā un parauga ielīmēšanu starp abām turētājplāksnēm, 2) turētājplākšņu sajūgšanu ar pārbaudes mašīnas satverēm, stiepes bīdes gadījumā izmantojot iekāres tā, ka ir nodrošināti sistēmas „turētājplāksnes-paraugs” pagriezieni ap divām savstarpēji perpendikulārām asīm, bet spiedes bīdes gadījumā izmantojot slodzes bloku stingu sajūgumu ar pārbaudes mašīnu, pie kam katras turētājplāksnes viena īsā, nosmailinātā mala balstās attiecīgā slodzes bloka V-veida gropē, 3) sekojošu slogošanu bīdē tā, ka ārējā spēka darbības līnija iet caur parauga diagonālplakni, tai paralēli un nosakot ārējā spēka lielumu pēc pārbaudes mašīnas spēka reģistrēšanas iekārtas rādījumiem.4.1) Tensile and compressive shear deformation techniques for sandwich core materials are known (US Standard ASTM C 273 / C 273M-07a "Standard Test Method for Shear Properties for Sandwich Core Materials"), which includes: 1) Attaching a hanger to each of two flat metal holding plates 2) clamping the support plates with the clamps of the test machine, using hangers in the case of tensile shear, so as to ensure the rotation of the "support plate-sample" system around two mutually perpendicular axes and, in the case of compression shear, with a stiff coupling a test machine with one short tapered edge of each support plate resting on the V-groove of the respective load block; 3) the subsequent loading is shifted so that the line of action of the external force passes through the diagonal plane of the sample parallel to it; after checking machine power recorder readings.

Paņēmienu trūkumi ir: 1) tā kā paņēmienu īstenošanas iekārtās nav spēka darbības līnijas adapteru, tad ārējais spēks ir vērsts pa parauga telpisko diagonāli leņķī α pret parauga garenasi. Ārējā spēka F komponente F) = F šina stiepes bīdes gadījumā sekmē parauga galu atplīšanu no turētājplāksnēm, bet spiedes bīdes gadījumā saspiež parauga galus; 2) no enerģētiskā viedokļa šāds slogošanas veids ir neizdevīgāks par to, kurā spēka darbības līnija iet caur parauga garenasi, jo daļa pārbaudes mašīnas jaudas tiek patērēta nelietderīgi komponentes Fi nodrošināšanai; 3) netiek veikta pārbaudes mašīnas spēka indikatora uzrādītā spēka korekcija ar turētājplāksnes un iekāres kopīgo svaru.The drawbacks of the techniques are: 1) As the techniques for implementing the techniques do not have power line adapters, the external force is directed along the spatial diagonal of the sample at an angle α to the longitudinal axis of the sample. External force F component F) = F in case of shear shear, tears the ends of the specimen from the holding plates, but in the case of compressive shear, compresses the ends of the specimen; (2) from an energy point of view, this type of loading is less favorable than where the line of action of the force passes through the longitudinal axis of the sample, since part of the power of the test machine is wasted to provide component Fi; (3) no correction is made to the force shown on the test machine power indicator by the total weight of the carrier plate and hanger.

4.2.1) Zināmā iekārta stiepes bīdes paņēmiena sendviču serdes materiāliem pēc punkta4.2.1) Known machine for point shear sandwich core materials

4.1) īstenošanai sastāv no divām plakanām parauga turētājplāksnēm, kuru biezums tiek mainīts atkarībā no pārbaudāmā sendviča stiprības, lai mazinātu lieces ietekmi, pie tam katrai turētājplāksnei vienā galā ir iekāre, sastāv no diviem cilindriskajiem šarnīriem, kas nodrošina pagriezienus ap divām savstarpēji perpendikulārām asīm. Iekāre ir izveidota tā, ka ārējā spēka darbības līnija iet caur parauga diagonālplakni, tai paralēli.4.1) For implementation, consists of two flat specimen holder plates, the thickness of which is varied according to the strength of the sandwich to be tested to minimize bending effects, each holder having a lace at one end, consisting of two cylindrical pivots providing rotations about two mutually perpendicular axes. The lust is designed so that the line of action of the external force passes through the diagonal plane of the sample, parallel to it.

Iekārtas trūkumi ir: 1) nav spēka darbības līnijas adapteru, tādēļ ārējais spēks ir vērsts pa parauga telpisko diagonāli leņķī α pret parauga garenasi. Ārējā spēka F komponente F, = F šina sekmē parauga galu atplīšanu no turētājplāksnēm, 2) no enerģētiskā viedokļa šāds slogošanas veids ir neizdevīgāks par to, kurā spēka darbības līnija iet caur parauga garenasi, jo daļa pārbaudes mašīnas jaudas tiek patērēta nelietderīgi komponentes F_t nodrošināšanai, 3) parauga turētājplāksnes ir plakanas, tādēļ lielāka blīvuma un stinguma putuplastu pārbaudēm plākšņu lieces pretestības moments var būt nepietiekošs, turētājplāksnes var izliekties, deformējot paraugu un izkropļojot bīdes spriegumu lauku paraugā, kā arī izsaukt parauga atplīšanu no turētājplāksnēm;The drawbacks of the apparatus are: 1) There are no power line adapters, so the external force is directed diagonally across the specimen at an angle α to the longitudinal axis of the specimen. The external force F component F = F ensured facilitates end of the sample atplīšanu of turētājplāksnēm 2) from the energy point of view, such a loading method has the disadvantage of a power line of action passing through the sample longitudinal axis, because of inspection machines, power is consumed inefficiently component F _t provide , 3) the sample holding plates are flat, therefore, for higher density and stiffness foam tests, the bending moment of the plates may be insufficient, the holding plates may bend, deforming the sample and distorting the shear stress in the sample, and causing the sample to break from the holding plates;

4.2.2) Zināmā iekārta spiedes bīdes paņēmiena sendviču serdes materiāliem pēc punkta4.2.2) Known machine for point shear sandwich core materials

4.1) īstenošanai sastāv no plakanām metāla turētājplāksnēm, kuru biezums tiek mainīts atkarībā no pārbaudāmā sendviča stiprības, lai mazinātu lieces ietekmi, pie tam katrai turētājplāksnei ir nosmailināta viena īsā mala, kas ieguļ pārbaudes mašīnas slodzes bloka V-veida gropē un slodzes bloki ir stingi sajūgti ar pārbaudes mašīnu.4.1) for implementation consists of flat metal support plates, the thickness of which is varied according to the strength of the test sandwich to minimize the bending effect, each support plate having one pointed edge that fits into the V-groove of the test machine load block and the load units are rigidly clamped with test machine.

Iekārtas trūkumi ir: 1) nav spēka darbības līnijas adapteru, tādēļ ārējais spēks ir vērsts pa parauga telpisko diagonāli leņķī α pret parauga garenasi. Arējā spēka F komponente F] = F šina saspiež parauga galus; 2) no enerģētiskā viedokļa šāds slogošanas veids ir neizdevīgāks par to, kurā spēka darbības līnija iet caur parauga garenasi, jo daļa pārbaudes mašīnas jaudas tiek patērēta nelietderīgi komponentes F] nodrošināšanai, 3) slodzes bloki ir stingi sajūgti ar pārbaudes mašīnu, tādēļ paraugs nevar pilnībā saorientēties tā, lai ārējais spēks ietu caur tā telpisko diagonāli, tai paralēli, 4) parauga turētājplāksnes ir plakanas, tādēļ lielāka blīvuma un stinguma putuplastu pārbaudēm plākšņu lieces pretestības moments var būt nepietiekošs, turētājplāksnes var izliekties, deformējot paraugu un izkropļojot bīdes spriegumu lauku paraugā, kā ari izsaukt parauga atplīšanu no turētājplāksnēm, 5) netiek veikta pārbaudes mašīnas spēka indikatora uzrādītā spēka korekcija ar turētājplāksnes un iekāres kopīgo svaru.The drawbacks of the apparatus are: 1) There are no power line adapters, so the external force is directed spatially diagonally to the specimen at an angle α to the longitudinal axis of the specimen. The external force F component F] = F rails compress the ends of the sample; 2) from an energy point of view, this type of loading is less favorable than where the force acting line passes through the longitudinal axis of the sample, since part of the power of the test machine is wasted to provide component F], 3) the load blocks are tightly coupled to the test machine orientate so that external force passes through its spatial diagonal parallel to it, 4) the sample holding plates are flat, therefore, for higher density and stiffness foam tests, the plate bending moment may be insufficient, the holding plates may bend, distorting the sample and distorting the sample and (5) no correction shall be made to the force shown on the test machine power indicator by the total weight of the carrier plate and the hanger.

4.3) Zināmais bīdes pārvietojuma mērīšanas paņēmiens sendviču serdes materiālu paraugam, kas deformēts pēc punktā 4.1) aprakstītā paņēmiena; uz punktos 4.2.1) vai 4.2.2) aprakstītajām iekārtām, ietver bīdes pārvietojuma noteikšanu ar deformāciju mērītājiem: deflektometriem, kompresometriem vai ekstenziometriem, tos stiprinot pie turētājplāksnēm pretī parauga centram pa parauga garenvirzienu.4.3. Known method for measuring shear displacement of a sample of sandwich core material deformed by the method described in 4.1; on the equipment described in items 4.2.1) or 4.2.2) involves the determination of shear displacement by strain gauges: deflectometers, compressors or extensometers, fixed to holding plates opposite to the center of the sample in the longitudinal direction of the sample.

Paņēmiena trūkums ir tas, ka stiprinot mērītājus pie turētājplāksnēm, tie nosaka relatīvo pārvietojumu starp turētājplāksnēm, līdz ar to šis pārvietojums ietver pārvietojumu turētājplāksnes, mērītāju stiprinājumos, līmes slāņos un visā paraugā, kas var radīt rezultātu atšķirību no materiāla raksturlielumiem tīrā bīdē, kam tuva ir deformācija parauga centrālajā daļā.The disadvantage of the technique is that when measuring the gauges to the support plates, they determine the relative displacement between the support plates, so this displacement includes the displacement of the support plates, gauge mounts, adhesive layers and the entire sample, which may differ from the material characteristics of pure shear deformation in the central part of the sample.

4.4) Zināmās bīdes pārvietojuma noteikšanas ierīces paņēmiena pēc 4.3) punkta īstenošanai ir deformāciju mērītāji: deflektometri, kompresometn vai ekstenziometri, kuru precizitāte ir vismaz ± 1%. Nav sniegta metode, kā šīs ierīces piemērot bīdes pārvietojuma noteikšanai tieši uz parauga.4.4) The known shear displacement measuring device according to 4.3 is equipped with strain gauges: deflectometers, compressors or extensometers with an accuracy of at least ± 1%. No method is provided for applying these devices to the determination of shear displacement directly on the sample.

5. analogsAnalog 5

5.1) Ir zināms bīdes deformēšanas paņēmiens cietajiem putuplastiem (Inženierzinātņu doktora grāda disertācija R.Renz „Cietu polimēra putuplastu materiālu deformācija vienmērīgā un cikliskā slogošanā”, 1977. g.), kas ietver: 1) parauga ielīmēšanu starp divām plakanām turētājplāksnēm, kam katrai adaptera funkcijas veic viens izliekts gals, 2) turētāj plākšņu stingu sajūgšanu ar pārbaudes mašīnas satverēm, izmantojot liektā gala pagarinājumu, 3) slogošanu bīdē, vēršot ārējo spēku caur parauga garāko simetrijas asi, tai paralēli un nosakot šī spēka lielumu pēc pārbaudes mašīnas spēka reģistrēšanas iekārtas rādījumiem.5.1) Shear Deformation Technique for Rigid Foams (Doctor of Engineering degree R.Renz, "Deformation of Rigid Polymeric Foam Materials under Uniform and Cyclic Loading", 1977) is known, which includes: 1) sticking a sample between two flat support plates, each with an adapter functions are performed by a single curved end, 2) clamping of the plate rigidly with the grips of the test machine using the curved end extension, 3) shear loading by applying an external force through the longitudinal axis of symmetry of the sample parallel to it .

Paņēmiena trūkums ir tas, ka sistēmas „turētājplāksnes - paraugs” stingā sajūguma dēļ ar pārbaudes mašīnu, paraugā pieaug normālie spriegumi lieces rezultātā, salīdzinot ar tīrās bīdes deformācijas stāvokli. Tas ved pie pāragra stiprības zuduma un pie pāragras parauga sagrūšanas.The disadvantage of the technique is that the system's "holding plates - specimen" due to the tight coupling of the test machine increases the normal stresses in the specimen as a result of bending compared to the state of pure shear deformation. This leads to premature loss of strength and premature collapse of the specimen.

5.2) Zināmā iekārta bīdes deformēšanas paņēmiena cietajiem putuplastiem pēc 5.1 punkta īstenošanai sastāv no divām plakanām turētājplāksnēm. Katras turētājplāksnes viens gals ir izliekts tā, ka ārējā slodze ir vērsta pa parauga centru, paralēli tā garenasij. Ar pārbaudes mašīnas satverēm turētājplāksnes ir sajūgtas cieti, izmantojot liektā gala pagarinājumu.5.2) The known apparatus for implementing the shear deformation method for rigid foam according to 5.1 consists of two flat holding plates. One end of each retaining plate is curved such that the exterior load is directed at the center of the sample parallel to its longitudinal axis. With the clamps of the test machine, the holding plates are rigidly clamped using the curved end extension.

Iekārtas trūkumi ir: 1) turētāj plākšņu biezums ir tikai 5 mm un tās ir plakanas, bez lieces stingumu palielinošiem elementiem. Putuplastiem ar lielu bīdes stiprību var kļūt būtiska turētājplākšņu izliece, kā arī gala izliekuma atliekšanās. Tad spēka darbības līnija vairs neiet pa parauga centru paralēli tā garenasij, paraugā pat tā centrā nerealizējas tīrās bīdes deformācija un pieaug nonnālspriegumu ietekme, 2) turētājplāksnes caur izliekto galu pagarinājumiem ir nekustīgi sajūgtas ar pārbaudes mašīnas satverēm, tādēļ paraugā pieaug normālie spriegumi lieces rezultātā, salīdzinot ar tīrās bīdes deformācijas stāvokli. Tas ved pie pāragra stiprības zuduma un pie pāragras parauga sagrūšanas.The drawbacks of the machine are: 1) the carrier plates are only 5 mm thick and flat, without bending stiffeners. For high-shear foam, the deflection of the retaining plates as well as the residual curvature of the endplate may become significant. Then the force acting line no longer travels parallel to its longitudinal center, even at its center does not realize pure shear deformation and the effect of zero strain increases. 2) The holding plates through the curved end extensions are rigidly clamped by the test machine grips. with the state of pure shear deformation. This leads to premature loss of strength and premature collapse of the specimen.

5.3) Zināmais bīdes pārvietojuma mērīšanas paņēmiens paraugam, kas deformēts pēc punktā 5.1) aprakstītā paņēmiena; uz punktā 5.2) aprakstītās iekārtas, ietver bīdes pārvietojuma noteikšanu ar induktīvajiem defonnācijas mērītājiem, kuru mērtausti tiek stiprināti pie turētājplākšņu galiem. Paņēmiena trūkums ir tāds, ka šādi noteikts pārvietojums ietver pārvietojumu turētājplāksnēs, līmes slāņos un visā paraugā, kas var radīt rezultātu atšķirību no materiāla raksturlielumiem tīrā bīdē, kam tuva ir deformācija parauga centrālajā daļā.5.3. Known method for measuring the displacement of a sample distorted by the method described in 5.1; The apparatus described in paragraph 5.2. above shall include the determination of shear displacement by means of inductive deflection meters fixed at the ends of the holding plates. The disadvantage of the technique is that the displacement thus determined involves displacement in the support plates, the adhesive layers and in the whole sample, which may result in a difference in the material characteristics of the pure shear with a near deformation in the central part of the sample.

5.4) Zināmās bīdes pārvietojuma noteikšanas ierīces paņēmiena pēc 5.3) punkta īstenošanai ir induktīvie deformācijas mērītāji. Nav sniegta metode, kā šīs ierīces piemērot bīdes pārvietojuma noteikšanai tieši uz parauga.5.4) The known shear displacement measuring device according to 5.3 is implemented by inductive strain gauges. No method is provided for applying these devices to the determination of shear displacement directly on the sample.

6. analogsAnalogue 6

6.1) Ir zināms bīdes deformēšanas paņēmiens polipropilēna putuplastam (Thomas Weber diplomdarbs „Polipropilēna putu spēka-deformācijas uzvedības skaitliskā modelēšana un pārbaude ar eksperimentāli iegūtiem datiem”, Kaizerslautemas Universitāte, 1994.g.). Paņēmiens un iekārta balstās uz standarta DIN 53 427, pielietojot to polipropilēna putuplastam NEOPOLEN® P. Paņēmiens ietver: 1) iekaru stiprināšanu katras no divām plakanām metāla turētājplāksnēm vienā galā un parauga ielīmēšanu starp abām turētājplāksnēm ar līmi Araldit AW 106, kam bīdes'stiprība ir daudz lielāka par putuplastu bīdes stiprību, 2) turētājplākšņu sajūgšanu ar pārbaudes mašīnas satverēm, izmantojot iekāres, kas nodrošina sistēmas „Paraugsturētājplāksnes” pagriezienus ap trim savstarpēji perpendikulārām asīm, 3) slogošanu bīdē tā, ka ārējā spēka darbības līnija iet caur parauga diagonālplakni, tai paralēli un nosakot ārējā spēka lielumu pēc pārbaudes mašīnas spēka reģistrēšanas iekārtas rādījumiem.6.1) Shear deformation technique for polypropylene foam is known (Thomas Weber Diploma paper "Numerical Modeling and Testing of Polypropylene Foam Force-Deformation Behavior with Experimental Data", Kaiserslautham University, 1994). The technique and the apparatus are based on DIN 53 427 as applied to NEOPOLEN® P polypropylene foam. The technique comprises: 1) attaching hangers at one end of each of the two flat metal holding plates and gluing a sample between the two holding plates with adhesive Araldit AW 106 with shear strength much greater than the shear strength of the foam, 2) clamping of the holding plates by the grips of the test machine by means of lugs providing rotation of the "holding plate" system about three mutually perpendicular axes, 3) sliding loading such that the external force line passes through the diagonal plane and determining the magnitude of the external force from the readings of the force recorder of the test machine.

Paņēmiena trūkumi ir: 1) tā kā paņēmiena īstenošanas iekārtā nav spēka darbības līnijas adapteru, tad ārējais spēks ir vērsts pa parauga telpisko diagonāli leņķī α pret parauga garenasi. Ārējā spēka F komponente Fi = F šina sekmē parauga galu atplīšanu no turētājplāksnēm, 2) no enerģētiskā viedokļa šāds slogošanas veids ir neizdevīgāks par to, kurā spēka darbības līnija iet caur parauga garenasi, jo daļa pārbaudes mašīnas jaudas tiek patērēta nelietderīgi komponentes F] nodrošināšanai; 3) netiek veikta pārbaudes mašīnas spēka indikatora uzrādītā spēka korekcija ar turētājplāksnes un iekāres kopīgo svara.The drawbacks of the method are: 1) Since the method implementation device does not have force line adapters, the external force is directed along the spatial diagonal of the sample at an angle α to the longitudinal axis of the sample. The external force F component Fi = F rails facilitates the separation of the ends of the sample from the holding plates; 2) from an energy point of view, this type of loading is less favorable than the force line passing through the longitudinal axis of the sample; 3) no correction is made to the force shown on the test machine's power indicator by the total weight of the carrier plate and the hanger.

6.2) Zināmā iekārta bīdes deformēšanas paņēmiena cietajiem putuplastiem pēc 6.1 punkta īstenošanai sastāv no divām plakanām parauga turētājplāksnēm, kurai katrai vienā galā ir iekāre (karabīne ķēdes posma formā un metāla plāksne), kas kopā nodrošina pagriezienus ap trim savstaipēji perpendikulārām asīm, ļaujot paraugam pilnībā saorientēties paralēli ārējam spēkam.6.2) Known apparatus for implementing the shear deformation rigid foams according to 6.1 consists of two flat specimen carrier plates each having a lace at each end (a carabiner in the form of a chain link and a metal plate) which together provide turns around three fully perpendicular axes. parallel to external force.

Iekārtas trūkumi ir: 1) nav spēka darbības līnijas adapteru, tādēļ ārējais spēks ir vērsts pa parauga telpisko diagonāli leņķī α pret parauga garenasi Ārējā spēka F komponente Fļ = F šina sekmē parauga galu atplīšanu no turētājplāksnēm, 2) no enerģētiskā viedokļa šāds slogošanas veids ir neizdevīgāks par to, kurā spēka darbības līnija iet caur parauga garenasi, jo daļa pārbaudes mašīnas jaudas tiek patērēta nelietderīgi komponentes F| nodrošināšanai, 3) turētājplāksnes ir plakanas, bez lieces stingumu palielinošiem elementiem, tādēļ ir iespējama turētāj plākšņu izliekšanās, kas palielina normā! spriegumu spriegumu ietekmi un pārvietojuma skaitlisko vērtību, kā arī sekmē parauga atplīšanu no tērētājplāksnēm pie līmes slāņa, sākot no attiecīgā gala spriegumu koncentrācijas dēļ.The drawbacks of the apparatus are: 1) no force line adapters, so the external force is directed spatially diagonally to the specimen at an angle α to the longitudinal axis of the specimen The external force F component F1 = F leads to detaching the specimen ends from the holding plates; less favorable than where the line of action of the force passes through the longitudinal axis of the sample, since part of the power of the test machine is wasted by component F | 3) The holding plates are flat, without bending stiffeners, so it is possible to bend the holding plates, which increases normal! the effect of stress stresses and the numerical value of displacement, as well as facilitates the release of the sample from the consumer plates at the adhesive layer, starting from the respective end due to the stress concentration.

6.3) Zināmais bīdes pārvietojuma mērīšanas paņēmiens paraugam, kas deformēts pēc punktā 6.1) aprakstītā paņēmiena; uz punktā 6.2) aprakstītās iekārtas, ietver bīdes pārvietojuma noteikšanu pēc pārbaudes mašīnas traversas pārvietojuma.6.3. Known method for measuring the displacement of a sample distorted by the method described in 6.1; on the equipment described in paragraph 6.2., involves determining the displacement of the shear after the traverse of the test machine.

Paņēmiena trūkumi ir tāds, ka šādi noteikts pārvietojums ietver pārvietojumu mašīnas satverēs, iekārē (karabīne un metāla plāksne), turētājplāksnes, līmes slāņos un visā paraugā, kas var radīt rezultātu atšķirību no materiāla raksturlielumiem tīrā bīdē, kam tuva ir deformācija parauga centrālajā daļā.The drawbacks of the technique are that the displacement thus determined involves displacement in the clamps of the machine, the latch (carabiner and metal plate), the holding plates, the layers of glue and the entire sample, which may differ from the material characteristics of the pure shear.

6.4) Zināmā bīdes pārvietojuma noteikšanas ierīce paņēmiena pēc 6.3) punkta īstenošanai ir pārbaudes mašīna. Trūkums šai ierīcei ir tāds, ka tās mēriekārtas nav izveidotas tā, lai noteiktu bīdes pārvietojumu tieši uz parauga. Ir iespējama izslīdēšana mašīnas satverēs un citos elementos.6.4) The known shear displacement detection device for the implementation of the method of 6.3 is a test machine. The disadvantage of this device is that its measuring devices are not designed to detect shear displacement directly on the sample. Slips on machine grips and other elements are possible.

7. analogsAnalog 7

Patentā LV 13743 ir definēts cietu putuplastu bīdes deformēšanas paņēmiens un iekārta šī paņēmiena īstenošanai, kā arī cietu putuplastu bīdes pārvietojuma noteikšanas paņēmiens un ierīce šī paņēmiena īstenošanai. Piedāvātā bīdes deformēšanas iekārta sastāv no divām U-veida profilu formas turētājplāksnēm ar sienu biezumu, kas nodrošina parauga neatplīšanu no turētājplāksnēm deformācijas laikā. Piedāvātajā bīdes deformēšanas paņēmienā adapteri pirms to stiprināšanas pie turētājplāksnēm tiek pārveidoti tā, lai ārējā spēka darbības līnija ietu caur parauga garenasi tai paralēli, pārbaudot dažāda biezuma paraugus. Piedāvātā ierīce bīdes pārvietojuma noteikšanai sastāv no tenzometriskā deformāciju mērītāja, kura mērkāju pagarinātāji ir izveidoti tā, ka to kustības plakne deformācijas procesā ir paralēla deformācijas plaknei un pārvietojums tiek noteikts uz parauga .Patent LV 13743 defines a method and apparatus for shear deformation of rigid foam, and a method and device for determining shear displacement of rigid foam. The proposed shear deformation machine consists of two U-shaped profiled holding plates with wall thickness which ensure that the sample is not torn from the holding plates during deformation. In the proposed shear deformation technique, the adapters are modified before attaching them to the retaining plates so that the external force action line passes through the longitudinal axis of the specimen parallel to it by testing specimens of various thicknesses. The proposed device for determining shear displacement consists of a strain gauge strain gauge, whose gauge extensions are designed so that their movement plane during the deformation process is parallel to the deformation plane and the displacement is determined on the sample.

Rezumējums par zināmā tehnikas līmeņa analīziSummary of prior art analysis

1) Vairāki zināmie cietu putuplastu bīdes deformēšanas paņēmieni ietver nemainīgas formas un izmēru adapteru izmantošanu, lai nodrošinātu spēka darbības līnijas vēršanu caur parauga garenasi, tai paralēli. Līdz ar to nav iespējama dažāda biezuma paraugu pārbaude. Dažos zināmajos paņēmienos spēka darbības līnijas adapteri netiek lietoti, līdz ar to ārējais spēks F iet caur parauga telpisko diagonāli, tai paralēli, veidojot leņķi α ar parauga garenasi. Šādā slogojumā ārējā spēka F komponente Fj = F šina sekmē parauga galu atplīšanu no turētājplāksnēm. No enerģētiskā viedokļa šāds slogošanas veids ir neizdevīgāks par to, kurā spēka darbības līnija iet caur parauga garenasi, jo daļa pārbaudes mašīnas jaudas tiek patērēta nelietderīgi komponentes Fi nodrošināšanai.1) Several known techniques for shear deformation of rigid foam include the use of adapters of constant shape and size to provide a line of action of force through the longitudinal axis of the sample, parallel to it. Thus, it is not possible to test samples of different thicknesses. In some known ways, the force line adapters are not used, so that the external force F passes through the spatial diagonal of the sample, parallel to it, forming an angle α with the longitudinal axis of the sample. Under such loading, the external force F component Fj = F shin promotes tearing off the ends of the sample from the holding plates. From an energy point of view, this type of loading is less advantageous than where the line of action of the force passes through the longitudinal axis of the sample, since part of the power of the test machine is wasted to provide component Fi.

Atbilstoši zināmajiem paņēmieniem paraugu ielīmē starp abām turētājplāksnēm, līmi atbilstoši putuplasta specifikācijām izvēloties tā, lai līmes bīdes stiprība un modulis būtu ievērojami lielāki par putuplastu bīdes stiprību un moduli. Turētājplāksnes sajūdz ar pārbaudes mašīnas satverēm, izmantojot iekāres, kas vairākos zināmajos paņēmienos nodrošina sistēmas „turētājplāksnes - paraugs” saorientēšanos paralēli ārējā spēka darbības līnijai. Dažos zināmajos paņēmienos iekāre veido stingu sajūgumu ar pārbaudes mašīnas satverēm, tādēļ paraugā pieaug normālie spriegumi lieces rezultātā, salīdzinot ar tīrās bīdes deformācijas stāvokli. Tas ved pie pāragra stiprības zuduma un pie pāragras parauga sagrūšanas.In accordance with known techniques, the sample is glued between the two holding plates, with the adhesive being selected in accordance with the foam specifications so that the adhesive has a shear strength and modulus substantially greater than the foam shear strength and modulus. The holding plates are enthralled by the grips of the test machine by means of hangings which, in a number of known ways, enable the "holding plate - sample" system to be oriented parallel to the external force line of action. In some known ways, lust forms a strong coupling with the grips of the test machine, which increases the normal stresses in the specimen as a result of bending compared to the state of pure shear deformation. This leads to premature loss of strength and premature collapse of the specimen.

Ar pārbaudes mašīnas palīdzību pieliek ārējo bīdes spēku. Dažos zināmajos paņēmienos ņem vērā turētājplāksnes, adaptera un iekāres kopīgo svara, atņemot (pieskaitot) to no pārbaudes mašīnas spēka reģistrācijas iekārtas rādījumiem atkarībā no spēka reģistrācijas iekārtas izvietojuma virs/zem parauga.Apply an external shear force to the test machine. Some known techniques take into account the total weight of the support plate, adapter, and hanger by subtracting (adding) it from the test machine's force recorder readings, depending on the position of the force recorder above / below the sample.

2) Vairākas zināmās cietu putuplastu bīdes deformēšanas iekārtas sastāv no divām plakanām parauga metāla turētājplāksnēm, kurām katrai vienā galā ir nemainīgas formas un izmēru adapteris un iekāre sajūgšanai ar pārbaudes mašīnas satverēm. Katra iekāre nodrošina sistēmas „turētājplāksnes - paraugs” saorientēšanos paralēli ārējā spēka darbības līnijai. Iekārtu trūkums ir tas, ka parauga turētājplāksnes ir plakanas, tādēļ lielāka blīvuma un stinguma putuplastu pārbaudēm plākšņu lieces pretestības moments var būt nepietiekošs. Turētājplāksnes var izliekties, deformējot paraugu un izkropļojot bīdes spriegumu lauku paraugā, kā arī izsaukt parauga atplīšanu no turētājplāksnēm. Nemainīgas formas un izmēru adapteri neļauj pārbaudīt dažāda biezuma paraugus.2) A number of known rigid foam shear deformation machines consist of two flat specimen metal holding plates, each having an adapter of constant shape and size at each end and a lust for clutching the test machine. Each lust ensures the orientation of the "holding plate - sample" system parallel to the line of action of the external force. The disadvantage of the equipment is that the sample carrier plates are flat, so that for the higher density and stiffness of the foam tests the bending moment of the plates may be insufficient. The holding plates may bend, deforming the sample and distorting the shear stress in the sample, as well as causing the sample to break from the holding plates. Constant shape and size adapters prevent specimen thicknesses from being tested.

Dažās zināmajās iekārtās adapteris netiek izmantots, līdz ar to ārējais spēks F iet caur parauga telpisko diagonāli, tai paralēli, veidojot Ieriķi α ar parauga garenasi. Šādā slogojumā ārējā spēka F komponente Fi = F šina sekmē parauga galu atplīšanu no turētājplāksnēm. No enerģētiskā viedokļa šāds slogošanas veids ir neizdevīgāks par to, kurā spēka darbības līnija iet caur parauga garenasi, jo daļa pārbaudes mašīnas jaudas tiek patērēta nelietderīgi komponentes Fj nodrošināšanai.In some known devices, the adapter is not used, so that the external force F passes through the spatial diagonal of the sample, parallel to it, forming an insert α with a longitudinal axis of the sample. Under such loading, the external force F component Fi = F rails facilitates the separation of the ends of the sample from the holding plates. From an energy point of view, this type of loading is less advantageous than where the line of action of the force passes through the longitudinal axis of the sample, since part of the power of the test machine is wasted to provide component Fj.

Dažās zināmajās iekārtās iekāre veido stingu sajūgumu ar pārbaudes mašīnas satverēm, tādēļ paraugā pieaug normālie spriegumi lieces rezultātā, salīdzinot ar tīrās bīdes deformācijas stāvokli. Tas ved pie pāragra stiprības zuduma un pie pāragras parauga sagrūšanas.In some known devices, lust forms a rigid coupling with the grips of the test machine, which increases the normal stresses in the specimen as a result of bending compared to the state of pure shear deformation. This leads to premature loss of strength and premature collapse of the specimen.

3) Zināmie cietu putuplastu bīdes pārvietojuma noteikšanas paņēmieni ir raksturīgi ar to, ka pārvietojums tiek fiksēts: a) pēc pārbaudes mašīnas traversas pārvietojuma; b) ar induktīvajiem deformāciju mērītājiem, stiprinot tos pie turētāj plākšņu galiem; c) ar deflektometriem, kompresometriem vai ekstenzometriem, stiprinot tos pie turētājplāksnēm pretī parauga centram pa parauga garenvirzienu. Bīdes pārvietojums, kas ir noteikts pēc pārbaudes mašīnas traversas pārvietojuma, ietver pārbaudes mašīnas satveru, adapteru, iekaru, turētājplākšņu, līmes slāņu, kā arī parauga bīdes, stiepes un spiedes deformācijas komponentes, kas neļauj precīzi noteikt materiāla raksturlielumus tīrā bīdē, kam tuva ir deformācijā parauga centrālajā daļā. Stiprinot mērītājus pie turētājplāksnēm, tie mēra relatīvo pārvietojumu starp turētājplāksnēm, līdz ar to šis pārvietojums ietver deformāciju turētājplāksnes, defonnācijas mērītāju stiprinājumos, līmes slāņos un visā paraugā, kas var radīt rezultātu atšķirību no materiāla raksturlielumiem tīrā bīdē, kam tuva ir deformācija parauga centrālajā daļā.(3) Known techniques for determining shear displacement of rigid foam are characterized in that the displacement is fixed: (a) after the shear displacement of the test machine; (b) with inductive strain gauges attached to the ends of the carrier plates; (c) by deflectometers, compressors or extensometers fixed to the holding plates opposite to the center of the sample in the longitudinal direction of the sample. Shear displacement, determined by the traverse of the test machine, includes the test machine grips, adapters, hangers, holding plates, adhesive layers as well as shear, tensile and compression deformation components of the specimen that preclude accurate determination of material characteristics in the central part of the sample. Attaching gauges to support plates, they measure relative displacement between support plates and thus include deflection of support plates, defonation gauge mounts, adhesive layers and the entire sample, which may result in a difference in material characteristics with a pure shear near the center of the sample.

Zināmajos paņēmienos nav raksturots veids, kā izmantot induktīvos deformāciju mērītājus, deflektometrus, kompresometrus un ekstenziometrus pārvietojuma noteikšanai tieši uz parauga.There is no known technique for using inductive strain gauges, deflectometers, compressometers and extensometers to determine displacement directly on a sample.

4) Zināmās cietu putuplastu bīdes pārvietojuma noteikšanas ierīces ir pārbaudes mašīnas; induktīvie deformāciju mērītāji; deflektometri, kompresometri vai ekstenziometri. Pārbaudes mašīnas kā pārvietojuma mērīšanas ierīces trūkums ir tas, ka tās attiecīgās mēriekārtas nav izveidotas tā, lai mērītu bīdes pārvietojumu tieši uz parauga. Arī induktīvie deformāciju mērītāji, deflektometri, kompresometri un ekstenziometri zināmajos paņēmienos tiek stiprināti pie parauga turētājplāksnēm un nav sniegts veids, kā šīs ierīces pielāgot pārvietojuma noteikšanai tieši uz parauga.(4) Known rigid foam shear displacement measuring devices are test machines; inductive strain gauges; deflectometers, compressors or extensometers. The disadvantage of the test machine as a displacement measuring device is that its corresponding measuring equipment is not designed to measure shear displacement directly on the sample. Inductive strain gauges, deflectometers, compressometers and extensometers are also known to be fixed to the sample holder plates in a known manner and there is no way to adjust these devices to determine displacement directly on the sample.

Tehniska problēma un tās risinājums atbilstoši izgudrojumamTechnical problem and its solution according to the invention

Izgudrojuma tehniskais mērķis ir pilnveidot patentā LV 13743 aprakstīto paņēmienu, lai slogotu cietu, augsti porainu putuplastu un citu cietu materiālu paraugus bīdes deformācijas apstākļos, un iekārtu, kas ļautu īstenot šo deformāciju, kā arī pilnveidot paņēmienu un ierīci minēto materiālu bīdes pārvietojumu mērīšanai.The object of the invention is to improve the method described in patent LV 13743 for loading samples of rigid, highly porous foam and other solid materials under shear deformation, and to provide a method and device for measuring shear displacements of said materials.

Atbilstoši izgudrojumam, kas definēts pretenzijās, ir piedāvāti sekojoši jauni tehniskie risinājumi:According to the invention as defined in the claims, the following new technical solutions are proposed:

A) cietu, augsti porainu putuplastu un citu cietu nialeriālu bīdes deformēšanas paņēmiens, kurš ietver:(A) A method of shear deformation of rigid, highly porous foams and other rigid nialers, comprising:

- spēka darbības līnijas adaptera un iekāres stiprināšanu vienā galā katrai no divām parauga metāla turētājplāksnēm,- attaching the power line adapter and the hanger at each end to each of the two sample metal holding plates,

- parauga ielīmēšanu starp abām turētājplāksnēm, ja parauga materiāla stingums ir mazāks par līmes stingumu,- pasting the sample between the two retaining plates, if the stiffness of the sample material is less than that of the glue,

- paraugu uzdzīšanu uz turētājplāksnēs iepriekš ieskrūvētām metāla tapām, ja materiāla stingums ir lielāks par līmes stingumu,- threading of specimens onto metal plugs previously screwed into the retaining plates, if the material is more rigid than the adhesive,

- turētājplākšņu sajūgšanu ar pārbaudes mašīnas satverēm, izmantojot iekāres, kas nodrošina sistēmas „turētājplāksnes - paraugs” saorientēšanos paralēli ārējā spēka darbības līnijai;- clamping of the holding plates with the grips of the test machine by means of hangers which enable the "holding plate - sample" system to be oriented parallel to the line of action of the external force;

- ārējā bīdes spēka pielikšanu ar pārbaudes mašīnas palīdzību;- application of an external shear force by means of a test machine;

- turētājplāksnēs, adaptera un iekāres kopīgā svara ņemšanu vērā, atņemot no vai pieskaitot pie pārbaudes mašīnas spēka reģistrācijas iekārtas rādījumiem atkarībā no spēka reģistrācijas iekārtas izvietojuma virs/zem parauga, raksturīgs ar to, ka:- taking into account the total weight of the holding plates, adapter and hanger, minus or adding to the reading of the force recorder of the test machine depending on the position of the force recorder above / below the sample, characterized in that:

- adapteri pirms to stiprināšanas pie turētājplāksnēm, kas izveidotas U-veida metāla profilu veidā, tiek pārveidoti, mainot adapteru sastāvā ietilpstošo paplākšņu skaitu un/vai biezumu atkarībā no parauga biezuma,- adapting the adapters to the support plates formed in the form of U-shaped metal profiles by changing the number and / or thickness of the washers in the adapter depending on the thickness of the specimen,

- turētājplākšņu sajūgšanai ar pārbaudes mašīnu katrā iekārē izmanto divas plakanas metāla plāksnes, kas savstarpēji ir mehāniski savienotas ar metāla ķēdes posmu, pie tam viena plāksne tiek stiprināta pie adaptera skrūves, bet otra pie pārbaudes mašīnas satverē;- for attaching the holding plates to the testing machine, two flat metal plates are mechanically connected to each other by a metal chain link, one plate is fixed to the adapter screw and the other plate is clamped to the test machine;

L>) iekārta A) sadaļā definētā paņēmiena īstenošanai, kas sastāv no divām parauga metāla turētājplāksnēm, kurām katrai vienā galā ir piestiprināts adapteris un iekāre sajūgšanai ar pārbaudes mašīnas satverēm, pie tam katra iekāre nodrošina sistēmas „turētājplāksnes - paraugs” orientēšanos paralēli ārējā spēka darbības līnijai, raksturīga ar to, ka:L>) machine for implementing the method defined in A), consisting of two sample metal holding plates with an adapter attached at each end and a latching clamp for the test machine, each lining providing orientation of the "holding plate - sample" system in parallel with external force action line, characterized in that:

- turētājplāksnēs ir izgatavotas U-veida metāla profilu veidā ar tādu sienu biezumu, kas nodrošina pietiekošu turētājplākšņu lieces pretestības momentu, lai paraugs pārbaudes gaitā neatplīstu no turētājplāksnēm to izliekšanās rezultātā,- the supporting plates are made in the form of U-shaped metal profiles with a thickness sufficient to ensure that the holding plates have a sufficient bending moment to prevent the sample from tearing during the test,

- katrs spēka darbības līnijas adapteris sastāv no skrūves, maināma skaita un/vai biezuma paplāksnēm un uzgriežņa ar paplāksni, pie tam adapteru paplākšņu skaits un/vai biezums atkarībā no parauga biezuma ir izvēlēti tādi, ka nodrošina ārējā spēka darbības līnijas iešanu caur pārbaudāmā parauga garenasi tai paralēli,- each force line adapter consists of a screw, a variable number and / or thickness washers and a nut with washers, and the number and / or thickness of the adapter washers, depending on the thickness of the specimen, are selected to allow the external force line to pass through the longitudinal axis of in parallel,

- katra iekāre sajūgšanai ar pārbaudes mašīnu ir izveidota kā divu metāla plākšņu un metāla ķēdes posma mehānisks savienojums, kas nodrošina sistēmas „turētājplāksnes - paraugs” pagriezienus ap trim savstarpēji perpendikulārām asīm, pie kam viena plāksne ir stiprināta uz adaptera skrūves, bet otra pārbaudes mašīnas satverē;- each latching clutch is designed as a mechanical connection between two metal plates and a metal chain link, which allows the system's "holding plate - sample" system to rotate around three mutually perpendicular axes, one plate mounted on the adapter screw and the other on the test machine clamp ;

C) cietu, augsti porainu putuplastu un citu cietu materiālu bīdes pārvietojuma noteikšanas paņēmiens, kurš ietver pārvietojuma mērītāja izmantošanu, ārējā bīdes spēka pielikšanu ar pārbaudes mašīnas palīdzību paralēli parauga garenasij un bīdes pārvietojuma datu vākšanu no pārvietojuma mērītāja un kurš raksturīgs ar to, ka izmanto MTS Modei 632.11C-20 tipa tenzometrisko deformāciju mērītāju (ekstenzometru) bīdes pārvietojuma noteikšanai tieši uz parauga, kas tiek deformēts saskaņā ar A) sadaļā aprakstīto paņēmienu, pie tam mērītāju attiecībā pret paraugu izvieto tā, ka mērītāja mērkāju ar pagarinātājiem kustības plakne ir paralēla parauga bīdes deformācijas plaknei, pie kam:C) a method for determining the shear displacement of rigid, highly porous foams and other solid materials, which includes the use of a displacement gauge, the application of an external shear force by means of a test machine parallel to the longitudinal axis of the sample and the shear displacement data collection For model 632.11C-20, the tensile strain gauge (extensometer) of displacement displacement gauge is displaced directly on a specimen deformed according to the method described in Section A, wherein the gauge is positioned relative to the specimen so that the plane of motion of the gauge extensions is parallel to deflection plane, where:

- ja parauga materiāla stingums ir mazāks par līmes stingumu, paraugs tiek pielīmēts tieši pie turētājplāksnēm, to virsmu iepriekš attaukojot un apstrādājot raupju,- where the stiffness of the sample material is less than that of the glue, the sample is glued directly to the holding plates, prior to degreasing and rough treating the surface,

- ja materiāla stingums ir lielāks par līmes stingumu, paraugs tiek uzdzīts uz turētājplāksnēs ieskrūvētām metāla tapām,- if the material is more rigid than the adhesive, the sample is threaded onto metal plugs screwed into the holding plates,

- ja parauga materiāls ir pietiekoši porains, lai nedeformētu mērkāju adatas, mērkāju pagarinātāju adatas tiek iedurtas paraugā,- if the sample material is sufficiently porous to prevent deformation of the needle, the needle extension needles shall be inserted into the sample,

- ja parauga materiāls ir blīvs/mazporains, mērkāju pagarinātāju adatas tiek iedurtas paraugā izurbtos caurumos, pie tam attālums starp adatām pa horizontāli nosaka mērslāņa augstumu un attālums starp adatām pa vertikāli nosaka tā garumu,- if the sample material is dense / low-porous, the needles of the gauge extensions are inserted into the holes of the sample, whereby the distance between the needles horizontally determines the height of the measuring layer and the distance between the needles vertically determines its length,

- mērītāja svars tiek no līdzsvarots, ar saites palīdzību to iekarot metāla vai gumijas atsperē, kas ir pakārta uz āķa, pie tam āķis tiek stiprināts nekustīgi uz 2. pretenzijā aprakstītās iekārtas augšējā adaptera skrūves,- balancing the weight of the gauge by hooking it to a metal or rubber spring suspended on a hook, the hook being fixed rigidly to the upper adapter screw of the device described in claim 2,

- augsti poraina materiāla gadījumā katru mērkāju līdz ar adatu piespiež pie parauga ar fosfora bronzas piespiedēj atsperi, kuras vienu galu ar caurumu uzver uz adatas brivā gala, bet otru, nolocīto galu atbalsta pret parauga pretējo skaldni tieši pretī adatai virzienā pa tās garenasi;- in the case of highly porous material, each gauge is pressed against the specimen by a phosphor bronze compression spring, one end of which is fitted with a hole on the free end of the needle and the other end folded against the opposite face of the specimen directly in its longitudinal axis;

D) paņēmiena, kas aprakstīts C) sadaļā, īstenošanas ierīce, kas raksturīga ar to, ka:(D) A device for implementing the method described in (C), characterized in that:

- sastāv no MTS Modei 632.11C-20 tipa tenzometriskā deformāciju mērītāja, kura. mērkājas un to pagarinātāji ir izveidoti tā, ka mērkāju un pagarinātāju kustības plakne parauga bīdes deformācijas procesā ir paralēla deformācijas plaknei, pie tam mērkāju pagarinātāju garums un forma tiek mainīti atkarībā no mērslāņa augstuma un garuma atbilstoši pārbaudes mērķiem,- consists of a strain gauge MTS Modei 632.11C-20 which:. gauges and their extensions are designed such that the plane of motion of the gauges and extensions is parallel to the deformation plane in the process of shear deformation of the sample, the length and shape of the extensions being altered according to the height and length of the gauge,

- ietver mērītāja svara nolīdzsvarošanas sistēmu, kas sastāv no saites, atsperes, āķa un elementiem mērītāja nekustīgai stiprināšanai uz 2. pretenzijā aprakstītās iekārtas augšējā adaptera-skrūves, pie kam augsti poraina materiāla gadījumā ietver divas fosfora bronzas piespiedēj atsperes mērītāja mērkāju un adatu piespiešanai pie parauga.- includes a meter weight balancing system consisting of a strap, a spring, a hook, and elements for rigidly fixing the meter to the top adapter screw of the device described in claim 2, including, in the case of highly porous material, two phosphor bronze compression springs .

Piedāvātais cietu, augsti porainu putuplastu un citu cietu materiālu bīdes deformācijas paņēmiens ietver adapteru pārveidošanu pirms to stiprināšanas pie metāla turētājplāksnēm tā, ka ārējā spēka darbības līnija iet caur parauga garenasi, tai paralēli. Pārbaudot dažāda biezuma paraugus, maina adapteru paplākšņu skaitu un/vai biezumu atkarībā no parauga biezuma. Uveida metāla profilu veidā izgatavotu turētājplākšņu sajūgšanai ar pārbaudes mašīnas satverēm katrā iekārē izmanto divas plakanas metāla plāksnes, kas ir savienotas ar metāla ķēdes posmu, tā nodrošinot sistēmas ^turētājplāksnēs - paraugs” saorientēšanos paralēli ārējā spēka darbības līnijai, pie kam vienu no plāksnēm stiprina pie adaptera skrūves, otru - pārbaudes mašīnas satverē. Tas ļauj pie vienāda vai mazāka turētājplākšņu svara panākt pietiekošu lieces pretestības momentu, lai turētājplāksnēs neizliektos un paraugs neatplīstu no tām.The proposed method of shear deformation of rigid, highly porous foams and other rigid materials involves modifying the adapters prior to attaching them to the metal support plates so that the external force action line passes parallel to the longitudinal axis of the sample. When testing specimens of varying thicknesses, the number and / or thickness of the adapter washers will vary depending on the thickness of the specimen. Two flat metal plates connected to a metal chain link are used for clamping the support plates in the form of wavy metal profiles with the clamps of the test machine, thereby ensuring that the system in the holding plates - sample ”is oriented parallel to the external force action line. screws, the other - in the grip of the test machine. This allows a sufficient bending moment to be achieved at the same or less weight of the support plates so that the support plates do not bend and the sample tears.

Piedāvātā cietu, augsti porainu putuplastu un citu cietu materiālu bīdes deformācijas īstenošanas iekārta sastāv no turētājplāksnēm, kas ir izgatavotas U-veida metāla profilu veidā ar tādu sienu biezumu, kas nodrošina pietiekošu turētājplākšņu lieces pretestības momentu, lai paraugs pārbaudes gaitā neatplīstu no turētājplāksnēm to izliekšanās rezultātā. Katras turētājplāksnes vienā galā ir piestiprināts spēka darbības līnijas adapteris. Katrs adapteris sastāv no skrūves, maināma skaita un/vai biezuma paplāksnēm un uzgriežņa ar paplāksni. Adapteru paplākšņu skaits un/vai biezums atkarībā no parauga biezuma tiek izmantoti tādi, ka nodrošina ārējā spēka darbības līnijas iešanu caur pārbaudāmā parauga garenasi, tai paralēli. Iekārtā ietilpst arī iekāres sajūgšanai ar pārbaudes mašīnas satverēm, pie tam katra iekāre ir izveidota kā divu metāla plākšņu un metāla ķēdes posma mehānisks savienojums, kas nodrošina sistēmas „turētājplāksnes-paraugs” pagriezienus ap trim savstarpēji perpendikulārām asīm. Viena no plāksnēm tiek stiprināta pie adaptera skrūves, otra - pārbaudes mašīnas satverē.The proposed apparatus for implementing shear deformation of rigid, highly porous foams and other rigid materials consists of support plates made in the form of U-shaped metal profiles with a wall thickness sufficient to prevent the sample from rupturing from the support plates during the test. . A power line adapter is attached to one end of each retaining plate. Each adapter consists of a screw, washers of variable number and / or thickness and a nut with washer. The number and / or thickness of the adapter washers, depending on the thickness of the specimen, are used to provide a line of action of external force through the longitudinal axis of the test specimen parallel to it. The machine also includes clutches for the clamps of the test machine, each lance being designed as a mechanical connection between two metal plates and a metal chain link that provides the system's "holding plate-sample" turns around three mutually perpendicular axes. One of the plates is fixed to the adapter screw and the other to the grip of the test machine.

Piedāvātais cietu, augsti porainu putuplastu un citu cietu materiālu bīdes pārvietojuma noteikšanas paņēmiens ietver tenzometriskā deformāciju mērītāja (ekstenzometra) izmantošanu bīdes pārvietojuma noteikšanai tieši uz parauga, kas ir ielīmēts starp iekārtas turētāj plāksnēm. Mērītāju attiecībā pret paraugu izvieto tā, ka mērītāja mērkāju ar pagarinātājiem kustības plakne ir paralēla parauga bīdes deformācijas plaknei. Mērkāju pagarinātāju galos esošās metāla adatas iedur paraugā, pie tam attālums starp adatām pa horizontāli nosaka mērslāņa augstumu un attālums pa vertikāli nosaka mērslāņa garumu. Mērslāņa augstumu un garumu maina, mainot mērkāju pagarinātāju garumu un formu. Mērītāja svaru nolīdzsvaro, ar saiti iekarot to atsperē, kas ir pakārta uz āķa. Āķis ir nekustīgi stiprināts uz iekārtas augšējā adaptera skrūves. Katru mērkāju līdz ar adatu piespiež pie parauga ar metāla piespiedējatsperi, kuras galu ar caurumu uzver uz adatas brīvā gala kuras vienu galu ar caurumu uzver uz adatas brīvā gala, bet otru, nolocīto galu atbalsta pret parauga pretējo skaldni tieši pretī adatai virzienā pa tās garenasi.The proposed method of determining the shear displacement of rigid, highly porous foams and other solid materials involves the use of a strain gauge (extensometer) to determine the shear displacement directly on a sample pasted between the machine support plates. The meter shall be positioned in relation to the sample such that the plane of movement of the meter-gauges with its extensions is parallel to the plane of shear deformation of the sample. The metal needles at the ends of the measuring rod extend into the sample, whereby the distance between the needles horizontally determines the height of the measuring layer and the distance vertically determines the length of the measuring layer. The height and length of the measure layer are changed by changing the length and shape of the measure extensions. The weight of the gauge is balanced by hooking it to a spring that is hung on a hook. The hook is rigidly fixed to the top adapter screw of the machine. Each gauge is pressed against the specimen with a metal compression spring, the end of which is attached to the free end of the needle with one end of the needle attached to the free end of the needle and the other end folded against the opposite face of the specimen.

Piedāvātā cietu, augsti porainu putuplastu un citu cietu materiālu bīdes pārvietojuma noteikšanas ierīce sastāv no tenzometriskā deformāciju mērītāja, kura mērkājas un to pagarinātāji ar metāla adatām galos ir izveidoti tā, ka mērkāju un pagarinātāju kustības plakne parauga bīdes deformācijas procesā ir paralēla minētās deformācijas plaknei, pie tam adatas tiek iedurtas tieši paraugā. Mērkāju pagarinātāju garums un fonna nosaka mērslāņa augstumu un garumu. Ierīcē ietilpst arī saite, atspere mērītāja svara nolīdzsvarošanai, āķis un elementi tā nekustīgai stiprināšanai uz iekārtas augšējā adaptera skrūves, kā arī divas metāla piespiedēj atsperes mērkāju un adatu piespiešanai pie parauga. Piedāvātā ierīce ļauj noteikt bīdes pārvietojumu tieši uz parauga.The proposed device for determining the displacement of shear displacement of rigid, highly porous foams and other solid materials consists of a strain gauge strain gauge whose extensions with metal needles at the ends are designed so that the plane of motion of the gauges and extenders parallel to said deformation plane the needles are then inserted directly into the sample. The length and background of the measure extensions determine the height and length of the measure layer. The device also includes a strap, a spring for balancing the weight of the meter, a hook and elements for rigid mounting on the top adapter screw of the machine, and two metal compression springs for pressing the gauge and needle onto the sample. The proposed device allows to determine the shear displacement directly on the sample.

Zīmējumu, kas ilustrē izgudrojumu, saraksts:List of drawings illustrating the invention:

1. zīm. Cietu, augsti porainu putuplastu un citu cietu materiālu bīdes deformēšanas iekārtā kopā.Fig. 1 Shear deformation equipment for solid, highly porous foams and other solid materials.

ar ierīci bīdes pārvietojuma noteikšanai (pretskats);with shear displacement detection device (front view);

2. zīm. Iekāre un pārbaudes mašīnas satvere;Fig. 2 Desire and grip of test machine;

3. zīm. Iekāres plāksnes;Fig. 3 Hanging plates;

4. zīm. Cietu, augsti porainu putuplastu un citu cietu materiālu bīdes deformēšanas iekārta kopā ar ierīci bīdes pārvietojuma noteikšanai (apakšskats un šķēlums);Fig. 4 Shear deformation apparatus for solid, highly porous foams and other solid materials, together with a device for determining shear displacement (bottom view and section);

5. zīm. Cietu, augsti porainu putuplastu un citu cietu materiālu bīdes pārvietojuma mērītāja mērkāju pagarinātāji:Fig. 5 Extensions for measuring shear displacement gauges for solid, highly porous foams and other solid materials:

a) augšējās mērkājas pagarinātājs;(a) Upper extender;

b) apakšējās mērkājas pagarinātājs;(b) lower extender;

6. zīm. Āķis atsperes iekāršanai;Fig. 6 Spring hook;

7. zīm. Piespiedējatspere;Fig. 7 Compression spring;

8a. zīm. Cietu, augsti porainu putuplastu un citu cietu materiālu bīdes deformēšanas iekārta kopā ar ierīci bīdes pārvietojuma noteikšanai (apakšskats un šķēlums);8a. fig. Shear deformation apparatus for solid, highly porous foams and other solid materials, together with a device for determining shear displacement (bottom view and section);

8b. zīm. Tā pat iekārta, kas parādīta 8a.zīm. un ir paredzēta publikācijai kopā ar kopsa\ ilkumu.8b. fig. Even the apparatus shown in Fig. 8a. and is intended for publication together with the summary.

Izgudrojuma īstenošanas piemērsExample of implementation of the invention

1) Iekārta cietu, augsti porainu putuplastu un citu cietu materiālu slogošanai bīdes deformācijas apstākļos ir attēlota no 1. līdz 4. zīm. un sastāv no divām metāla turētājplāksnēm (1), kas katra ir izgatavota U-veida profila veidā ar tādu sienu biezumu, kas nodrošina pietiekošu turētājplākšņu lieces pretestības momentu, lai paraugs (2) pārbaudes gaitā neatplīstu no turētājplāksnēm to izliekšanās rezultātā. Katras turētājplāksnes vienā galā ir piestiprināts spēka darbības līnijas adapteris, kas sastāv no skrūves (3), maināma skaita un/vai biezuma paplāksnēm (4) un uzgriežņa (5) ar paplāksni (6). Adapteri pirms to stiprināšanas pie turētājplāksnēm (1) tiek pārveidoti tā, ka ārējā spēka darbības līnija iet caur parauga (2) garenasi, tai paralēli. Pārbaudot dažāda biezuma paraugus (2), adapteru paplākšņu (4) skaits un / vai biezums tiek mainīts atkarībā no parauga (2) biezuma. Pie katras turētājplāksnes adaptera skrūves ir piestiprināta iekāre sajūgšanai ar pārbaudes mašīnas satvēri (7), pie tam iekāre ir izveidota kā divu metāla plākšņu (8), (9) un metāla ķēdes posma (10) mehānisks savienojums, kas nodrošina sistēmas „turētājplāksnes-paraugs” pagriezienus ap trim savstarpēji perpendikulārām asīm.1) An apparatus for loading hard, highly porous foams and other solid materials under shear deformation is shown in Figures 1 to 4. and consisting of two metal support plates (1), each of which is made in the form of a U-shaped profile with a wall thickness which provides sufficient bending resistance of the support plates so that the specimen (2) does not break out of the support plates during the test. A power line adapter consisting of a screw (3), variable number and / or thickness washers (4) and a nut (5) with a washer (6) is attached to one end of each retaining plate. The adapters are modified prior to their attachment to the holding plates (1) such that the external force acting line passes through the longitudinal axis of the sample (2), parallel to it. When testing specimens of different thicknesses (2), the number and / or thickness of the adapter washers (4) are varied depending on the thickness of the specimen (2). Attached to each clamping plate adapter screw is a latch for clutching with the test machine grip (7), and the latch is designed as a mechanical connection between two metal plates (8), (9) and a metal chain link (10) to provide a system 'Turns around three mutually perpendicular axes.

2) Cietu, augsti porainu putuplastu un citu cietu materiālu bīdes deformēšanas paņēmienu, izmantojot no 1. līdz 4. zīm. parādīto un 1. pretenzijā aprakstīto iekārtu īsteno šādi. Pārbaudot dažāda biezuma paraugus (2), adapteri pirms to stiprināšanas pie turētājplāksnēm (1) tiek pārveidoti tā, ka ārējā spēka darbības līnija iet caur parauga garenasi, tai paralēli. To veic, mainot adapteru paplākšņu (4) skaitu un / vai biezumu atkarībā no parauga (2) biezuma. Katras U-veida profila veidā izgatavotās turētājplāksnes (1) vienā galā stiprina attiecīgi pārveidoto spēka darbības līnijas adapteri un iekāri. Paraugu (2) ielīmē starp abām turētājplāksnēm (1), līmi atbilstoši putuplasta specifikācijām izvēloties tā, lai līmes bīdes stiprība un modulis būtu ievērojami lielāki par putuplastu bīdes stiprību un-moduli. Turētājplāksnes (1) sajūdz ar pārbaudes mašīnas satverēm (7), izmantojot iekāres, ko stiprina pie adapteru skrūvēm. Katrā iekārē izmanto plāksnes (8) un (9), kas ir savienotas ar ķēdes posmu (10), tā nodrošinot sistēmas „turētājplaksnes - paraugs” saorientēšanos paralēli ārējā spēka darbības līnijai, pagriežoties ap trijām savstarpēji perpendikulārām asīm ΟΧ, OY un OZ. Ar pārbaudes mašīnas palīdzību pieliek ārējo bīdes spēku paralēli OZ asij. Ņem vērā turētājplāksnes (1), adaptera un iekāres kopīgo svaru, atņemot (pieskaitot) to no pārbaudes mašīnas spēka reģistrācijas iekārtas rādījumiem atkarībā no spēka reģistrācijas iekārtas izvietojuma virs/zem parauga,2) Shear deformation technique for rigid, highly porous foams and other solids using Figures 1-4. The apparatus shown and described in claim 1 is implemented as follows. When testing specimens of different thicknesses (2), the adapters are modified so that the line of external force passes through the longitudinal axis of the specimen before being fixed to the support plates (1). This is done by changing the number and / or thickness of the adapter washers (4) depending on the thickness of the sample (2). Each of the U-shaped support plates (1) holds the modified power line adapter and hanger at one end, respectively. The sample (2) is glued between the two retaining plates (1), the glue being selected in accordance with the foam specifications so that the adhesive shear strength and modulus are significantly higher than the foam shear strength and modulus. The holding plates (1) are laced with the clamps (7) of the test machine by means of hangers which are fastened to the adapter screws. Each hanger uses plates (8) and (9) connected to a chain link (10), thereby ensuring that the "holding plate-sample" system is oriented parallel to the external force line of action, rotating about three mutually perpendicular axes ΟΧ, OY and OZ. Apply an external shear force parallel to the OZ axis using the test machine. The total weight of the holding plate (1), adapter and hanger shall be taken into account by subtracting (adding) it from the readings of the force recorder of the test machine depending on the position of the force recorder above / below the sample,

3) Ierīce cietu, augsti porainu putuplastu un citu cietu materiālu bīdes pārvietojuma noteikšanai, ja bīdes deformācija ir īstenota uz 1. pretenzijā aprakstītās iekārtas saskaņā ar 2. pretenzijā aprakstīto paņēmienu, ir attēlota 1. un no 4. līdz 8. zīm. Ierīce sastāv no signāla kabelim (11) pievienota tenzometriskā deformāciju mērītāja (12), kura mērkāju (13), (14) pagarinātāji (15), (16) ar adatām (17) galos ir izveidoti atbilstoši 5.zīm. tā, ka mērkāju ar pagarinātājiem kustības plakne deformācijas procesā ir paralēla parauga bīdes deformācijas plaknei ΖΟΥ. Adatu galos ir atdures (18); mērkāju neslogota stāvokļa fiksators (19). Mērkāju pagarinātāju garums un forma nosaka mērslāņa augstumu un garumu. Ierīcē ietilpst arī saite (20), cilindriskā atspere (21) mērītāja svara nolīdzsvarošanai, āķis (22) atsperes iekāršanai, kas ir izveidots 6. zīm. parādītajā veidā un elementi āķa nekustīgai stiprināšanai uz 1) punktā raksturotās iekārtas augšējā adaptera skrūves, šajā ierīcē uzgriežņi (23), (24). Ar metāla piespiedējatsperēm (25) un (26) katru mērkāju līdz ar adatu piespiež pie parauga, uzverot piespiedējatsperes galu ar caurumu uz adatas brīvā gala, bet otru, nolocīto galu atbalsta pret parauga pretējo skaldni tieši pretī adatai virzienā pa tās garenasi.3) A device for detecting shear displacement of solid, highly porous foams and other solid materials when the shear deformation is implemented on the device of claim 1 according to the method of claim 2, is shown in figures 1 and 4 to 8. The device consists of a strain gauge (12) connected to the signal cable (11), the extensions (15), (16) of the gauge (13), (14) and the needles (17) being formed according to Fig. 5. such that the plane of motion of the gauges with extensions is parallel to the shear deformation plane of the sample paraug. Needle tips and staples (18); unladen latch (19). The length and shape of gauge extensions determine the height and length of the gauge layer. The device also includes a link (20), a cylindrical spring (21) for balancing the weight of the gauge, a hook (22) for hanging the spring formed in Fig. 6. as shown and the elements for rigidly attaching the hook to the upper adapter screw of the device described in (1), the nuts (23), (24) of this device. With the metal compression springs (25) and (26), each gauge is pressed against the specimen with the needle by closing the end of the compression spring with a hole on the free end of the needle and supporting the other folded end against the opposite face of the specimen.

4) Cietu, augsti porainu putuplastu un citu cietu materiālu bīdes pārvietojuma noteikšanas paņēmienu, izmantojot 3. pretenzijā aprakstīto ierīci, īsteno šādi. Bīdes pārvietojuma noteikšanai tieši uz parauga (2) izmanto tenzometrisko deformāciju mērītāju (ekstenzometru; piem. MTS Modei 632.11020 tipa) (12), kuru attiecībā pret paraugu (2), kas ir ielīmēts starp divām 1) punktā raksturotās iekārtas turētājplāksnēm, izvieto tā, ka mērkāju (13), (14) ar pagarinātājiem (15), (16) kustības plakne ir paralēla parauga bīdes deformācijas plaknei ΖΟΥ. Iedur adatas (17) parauga (2) skaldnē, kas ir paralēla ΥΟΖ plaknei. Pārvietojumu nosaka noteikta augstuma un garuma mērslānim, pie kam slāņa augstumu nosaka attālums starp adatām pa horizontāli, bet garumu - attālums pa vertikāli. Mērītāja svaru nolīdzsvaro caur saiti (20), iekarot to atsperē (21), kas tiek pakārta uz āķa (22). Āķa (22) fonna ir izveidota tā, ka tajā iekārtās atsperes (21) garenass iet caur mērītāja (12) korpusa lielāko simetrijas plakni, tai paralēli. Āķis (22) tiek stiprināts nekustīgi uz 1) punktā raksturotās iekārtas augšējā adaptera skrūves (3), šajā gadījumā ar uzgriežņiem (23), (24). Lieto tādu ekstenziometru (12), kura svars P| ir neliels, salīdzinot ar ārējo spēku, kas pielikts paraugam (2) paralēli OZ asij un līdz ar to nevar radīt vērā ņemamu sistēmas „turētājplāksnes - paraugs” garenass novirzi no OZ ass. Katru mērkāju līdz ar adatu piespiež pie parauga ar metāla piespiedējatsperi (25) un (26). Izvelk fiksatoru (19). Saskaņā ar 2) punktā raksturoto cietu putuplastu bīdes deformēšanas paņēmienu paraugam (2) pieliek ārējo bīdes spēku ar pārbaudes mašīnas palīdzību paralēli OZ asij un veic datu vākšanu no deformāciju mērītāja (12) uz datu vākšanas sistēmu.The method for determining the shear displacement of solid, highly porous foams and other solid materials using the device described in claim 3 is implemented as follows. To determine the shear displacement directly on the specimen (2), a strain gauge (extensometer; eg MTS Modei 632.11020) (12) shall be used, positioned relative to the specimen (2) pasted between the two holding plates of the apparatus described in (1). that the motion plane of the gauge (13), (14) with extensions (15), (16) is parallel to the shear deformation plane of the sample ΖΟΥ. Insert the needles (17) into the face of sample (2) parallel to the ΥΟΖ plane. The displacement is determined by the measuring layer of a certain height and length, the height of the layer being determined by the distance between the needles in the horizontal and the length by the distance in the vertical. The weight of the gauge is balanced through the link (20) by hanging it in a spring (21) which is suspended on the hook (22). The hook (22) of the hook (22) is formed so that in its arrangement, the longitudinal axis of the spring (21) passes through the largest plane of symmetry of the housing (12), parallel to it. The hook (22) is fixed rigidly to the upper adapter screw (3) of the device described in (1), in this case the nuts (23), (24). Use an extensometer (12) with a weight P | is small relative to the external force applied to the specimen (2) parallel to the OZ axis and thus cannot result in a significant deflection of the longitudinal axis of the 'carrier plate - specimen' system from the OZ axis. Each gauge is pressed against the sample with a metal compression spring (25) and (26). Pull out the lock (19). Apply an external shear force to the sample (2) of the rigid foam shear deformation technique described in (2), parallel to the OZ axis, and collect data from the strain gauge (12) to the data acquisition system.

Iespējamais izgudrojuma rūpnieciskais pielietojumsPossible Industrial Application of the Invention

Iesmidzināšana būvelementu spraugās un plaisās, lai nodrošinātu termisko izolāciju, ir plaši izmantots poliuretānu u.c. putuplastu pielietojums. Šajos apstākļos putuplasti uzņem zināmu daļu no bīdes slodzēm, kas rodas ekspluatācijas gaitā, tādējādi nodrošinot minēto būvelementu ilglaicību un viengabalainību. Bīdes deformācijas apstākļi veidojas arī slāņainajos sendviča tipa būvelementos, kur putuplasti tiek izmantoti kā pildmateriāls. Tas rada nepieciešamību pētīt putuplastu bīdes īpašības.Injection into cracks and crevices of building elements to provide thermal insulation is a widely used polyurethane and the like. foam application. Under these conditions, the foam absorbs a certain proportion of the shear loads that occur during operation, thereby ensuring the durability and integrity of said building elements. Shear deformation conditions also occur in sandwich sandwich elements where foam is used as filler. This makes it necessary to study the shear properties of foam.

Aprakstītā iekārta cietu, augsti porainu putuplastu un citu cietu materiālu slogošanai bīdes deformācijas apstākļos, ar to saistītais paņēmiens, kā arī minēto materiālu bīdes pārvietojuma noteikšanas ierīce un ar to saistītais paņēmiens principā ir izmantojami bīdes īpašību noteikšanai jebkuram cietam, porainam materiālam (piem. putuplastiem, balzas koksnei, metāla putām u.c.), kura stingums ir tāds, ka tenzometriskā deformāciju mērītāja paša stingums maz ietekmē mērījumu rezultātus un kurā var iedurt mērkāju pagarinātāju adatas, tās nedeformējot.The apparatus described herein for loading hard, highly porous foam and other solid materials under shear deformation, the related method, and the shear displacement detection device and associated method are in principle useful for determining the shear properties of any solid, porous material (e.g., foam, balms for wood, metal foam, etc.) whose rigidity is such that the stiffness of the strain gauge itself has little effect on the results of the measurements and where the needles of the gauge extensions can be inserted without deformation.

Claims

1. A method of shear deformation of a solid, highly porous foam, and other solid material comprising:

- attaching the power line adapter and the hanger at each end to each of the two sample metal holding plates,

- pasting the sample between the two retaining plates, if the stiffness of the sample material is less than that of the glue,

- threading of specimens onto metal plugs previously screwed into the retaining plates, if the material is more rigid than the adhesive,

- clamping of the holding plates with the grips of the test machine by means of hangers which enable the "holding plate - sample" system to be oriented parallel to the line of action of the external force;

- application of an external shear force by means of a test machine;

- taking into account the total weight of the holding plate, adapter and hanger minus or adding to the reading of the force recorder of the test machine depending on the position of the force recorder above / below the sample, characterized in that:

- the adapters are modified prior to their attachment to the carrier plates in the form of U-shaped metal profiles by varying the number and / or thickness of the washers of the adapters depending on the thickness of the specimen,

- the clamping plates are clamped to the testing machine by using two flat metal plates mechanically connected to each other by a metal chain link, with one plate being fixed to the adapter screw and the other to the test machine clamp.

Apparatus for implementing the method of claim 1, comprising two sample metal holding plates each having an adapter attached at one end and a latch for clutching the test machine, each lance providing orientation of the "holding plate - sample" system in parallel with external force action. line, characterized in that

- the supporting plates are made in the form of U-shaped metal profiles with a thickness sufficient to ensure that the holding plates have a sufficient bending moment to prevent the specimen from being ruptured during the test,

- each force line adapter consists of a screw, a variable number and / or thickness washers and a nut with washers, and the number and / or thickness of the adapter washers, depending on the thickness of the specimen, are selected to allow the external force line to pass through the longitudinal axis of in parallel,

- each latching clutch is designed as a mechanical coupling between two metal plates and a metal chain link, which allows the "holding plate - sample" system to rotate around three mutually perpendicular axes with one plate mounted on the adapter screws and the other on the testing machine grasped.

3. A method for determining the shear displacement of solid, highly porous foams and other solids, which includes the use of a displacement gauge, the application of an external shear force by means of a test machine parallel to the longitudinal axis of the sample and the collection of shear displacement data from the displacement gauge. A 632.11C-20 tensometric strain gauge (extensometer) for detecting shear displacement directly on a sample deformed according to the method of claim 1, wherein the gauge is positioned relative to the sample such that the plane of motion of the gauge extensions is parallel to the sample shear deformation. for the plane, where:

- where the stiffness of the sample material is less than that of the glue, the sample is glued directly to the holding plates, prior to degreasing and rough treating the surface,

- if the material is more rigid than the adhesive, the sample is threaded onto metal plugs screwed into the holding plate,

- if the sample material is sufficiently porous to prevent deformation of the needle, the needle extension needles shall be inserted into the sample,

- if the sample material is dense / low-porous, the needles of the gauge extensions are inserted into the holes of the sample, whereby the distance between the needles horizontally determines the height of the measuring layer and the distance between the needles vertically determines its length,

- balancing the weight of the gauge by hooking it to a metal or rubber spring suspended on a hook, the hook being fixed rigidly to the upper adapter screw of the device described in claim 2,

- in the case of highly porous material, each gauge is pressed against the specimen by a phosphor bronze compression spring, one end of which is fitted with a hole on the free end of the needle and the other end folded against the opposite face of the specimen directly opposite its longitudinal axis.

An apparatus for implementing the method of claim 3, characterized in that

- consists of a MTS Modei 632.11C-20 strain gauge strain gauge, whose gauge legs and their extensions are designed so that the plane of motion of the gauges and extensions is parallel to the deformation plane during the deformation of the sample, the length and shape of the gauge extensions varying according to the gauge height and length for the purposes of the test,

includes a meter weight balancing system comprising a strap, spring, hook, and elements for rigidly securing the meter to the top adapter screw of the device of claim 2, wherein, in the case of highly porous material, comprises two phosphor bronze press spring gauge and needle press mounts.