RU141868U1

RU141868U1 - INSTALLATION FOR LONG DURABILITY TESTING OF ONE-DIRECTIONAL POLYMER COMPOSITE MATERIALS

Info

Publication number: RU141868U1
Application number: RU2014107112/28U
Authority: RU
Inventors: Михаил Николаевич Ларин; Алексей Сергеевич Мигачёв; Юрий Гарьевич Беляев; Игорь Игоревич Корнеев; Андрей Владимирович Кривоногов; Андрей Станиславович Марков; Никита Евгеньевич Зеленев; Рустам Эмирбекович Демирбеков
Original assignee: Михаил Николаевич Ларин; Алексей Сергеевич Мигачёв; Юрий Гарьевич Беляев; Игорь Игоревич Корнеев; Андрей Владимирович Кривоногов; Андрей Станиславович Марков; Никита Евгеньевич Зеленев; Рустам Эмирбекович Демирбеков
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2014-06-20

Abstract

Установка для испытания на длительную прочность однонаправленных полимерных композиционных материалов, содержащая станину, образец, активный и пассивный захваты образца, нагружающий механизм, установленный на станине, датчик перемещений, пассивный захват соединен с грузом, отличающаяся тем, что образец размещен внутри трубы, стенки которой покрыты изнутри алюминиевой фольгой, на стенках трубы закреплен нагревательный элемент, связанный с блоком автоматического поддержания температуры.Installation for testing the long-term strength of unidirectional polymer composite materials containing a bed, a sample, active and passive grips of the sample, a loading mechanism mounted on the bed, a displacement sensor, passive gripping connected to the load, characterized in that the sample is placed inside the pipe, the walls of which are covered from the inside with aluminum foil, a heating element fixed to the automatic temperature control unit is fixed on the pipe walls.

Description

Полезная модель относится к испытательным устройствам, а именно к установкам для испытания на длительную прочность однонаправленных полимерных композиционных материалов с учетом влияния температуры.The utility model relates to testing devices, namely, installations for testing the long-term strength of unidirectional polymer composite materials, taking into account the influence of temperature.

Известен нагружающий механизм установки для испытания образцов материалов на ползучесть и длительную прочность, содержащий верхний и нижний захваты для образца, рычажное нагружающее устройство со штангой и поддоном для груза, связанное с верхним захватом, содержит каркас, установленный на основании, дополнительно введены три нижних захвата, прикрепленных к нижней части каркаса, и три верхних захвата, соединенных с двумя промежуточными балками, которые через четыре тяги соединены с третьей балкой, которая с помощью двух тяг соединена с нижним рычагом, посредством рамки и призмы, закрепленной в пазу нижнего рычага, который одним концом через призму соединен с каркасом, а другим через призму и рамку соединен с тягой, с изменяющейся длиной, имеющей рамку и с другого конца, опирающуюся на призму, закрепленную в пазу верхнего рычага, опирающегося на каркас, на другом конце верхнего рычага закреплена призма, на которую опирается рамка, с которой соединена штанга с поддоном для грузов, причем образцы шарнирно соединены с нижними и верхними захватами, а тяги имеют на обоих концах цилиндрические шарниры (Патент RU №2257562, 2005).Known loading mechanism of the installation for testing samples of materials for creep and long-term strength, containing upper and lower grips for the sample, a lever loading device with a bar and a pallet for cargo associated with the upper gripper, contains a frame mounted on the base, three lower grippers are additionally introduced, attached to the bottom of the frame, and three upper grippers connected to two intermediate beams, which are connected through four rods to a third beam, which is connected with two rods to using the lever, by means of a frame and a prism, fixed in the groove of the lower lever, which is connected at one end through a prism to the frame and connected to the rod through a prism and frame, with a variable length, having a frame and from the other end, supported by a prism fixed in a groove of the upper lever resting on the frame, a prism is fixed on the other end of the upper lever, on which the frame is supported, with which the rod is connected to the pallet for loads, the samples being pivotally connected to the lower and upper grippers, and the rods have both ends of cylindrical hinges (Patent RU №2257562, 2005).

Известна установка для испытания материалов на длительную прочность, содержащая станину, траверсы, активный и пассивный захваты образца, рычажный нагружающий механизм, связанный с пассивным захватом, механизм поддержания постоянной нагрузки, включающий связанный с активным захватом ходовой винт и соединенный с ним привод его перемещения, выполненный в виде установленного на станине гидроцилиндра соосно ходовому винту, снабженному двумя гайками, одна из которых связана с неподвижной траверсой, другая - с приводом его перемещения, блоками и, перекинутыми через них, соответствующими гибкими тягами с грузом, а на боковых поверхностях каждой из гаек выполнены кольцевые проточки для намотки соответствующих гибких тяг, между активным захватом и, связанным с ним, ходовым винтом установлены дополнительные активный и пассивный захваты, причем дополнительный активный захват соединен с ходовым винтом, а дополнительный пассивный захват соединен с активным захватом образца с помощью винта с гайкой, между которой и активным захватом образца расположена неподвижная траверса, между дополнительными захватами установлен динамометр с возможностью его снятия без разгрузки испытуемого образца (Патент RU №2164345, 2001).A known installation for testing materials for long-term strength, comprising a bed, traverses, active and passive grips of a sample, a lever loading mechanism associated with a passive gripper, a mechanism for maintaining a constant load, including a lead screw connected to the active gripper and a drive for moving it connected to it, made in the form of a hydraulic cylinder mounted on a bed frame coaxially with a running screw equipped with two nuts, one of which is connected with a fixed traverse, the other with a drive of its movement, block and thrown over them by corresponding flexible rods with a load, and on the lateral surfaces of each of the nuts, circular grooves are made for winding the corresponding flexible rods, between the active gripper and the associated screw, additional active and passive grippers are installed, with additional active the grip is connected to the lead screw, and an additional passive grip is connected to the active grip of the sample using a screw with a nut, between which there is a fixed crosshead between the active grip of the sample, between additional grippers dynamometer mounted with the possibility of removing the test sample without discharging (Patent RU №2164345, 2001).

Наиболее близким по технической сущности решением является установка для испытания на длительную прочность однонаправленных полимерных композиционных материалов, содержащая станину, активный и пассивный захваты образца, рычажный нагружающий механизм, установленный на станине гидроцилиндр, датчик перемещений, установленный между захватами, датчик усилий, размещенный между активным захватом и одним концом рычажного нагружающего механизма, другой конец которого шарнир но связан с гидроцилиндром, шлейфовый осциллограф, соединенный с датчиками перемещений и усилий, а пассивный захват соединен с грузом (Патент на полезную модель RU №80572, 2009).The closest in technical essence solution is a unit for testing the long-term strength of unidirectional polymer composite materials containing a bed, active and passive grips of the sample, a lever loading mechanism mounted on the bed, a hydraulic cylinder, a displacement sensor installed between the grippers, a force sensor located between the active gripper and one end of the lever loading mechanism, the other end of which is hinged but connected to the hydraulic cylinder, a loop oscilloscope connected to Occupancy of displacements and forces, and is connected to the passive grip the load (utility model patent RU №80572, 2009).

Недостатками является то, что при статических испытаниях на длительную прочность невозможно учесть влияние температуры при нагружении.The disadvantages are that in static tests for long-term strength it is impossible to take into account the influence of temperature during loading.

Задачей полезной модели является расширение возможности испытания однонаправленных полимерных композиционных материалов путем учета влияния температуры при нагружении.The objective of the utility model is to expand the ability to test unidirectional polymer composite materials by taking into account the effect of temperature during loading.

Сущность полезной модели заключается в том, что в установке для испытания на длительную прочность однонаправленных полимерных композиционных материалов, содержащей станину, образец, активный и пассивный захваты образца, нагружающий механизм, установленный на станине, датчик перемещений, пассивный захват соединен с грузом, образец размещен внутри трубы, стенки которой покрыты изнутри алюминиевой фольгой, на стенках трубы закреплен нагревательный элемент, связанный с блоком автоматического поддержания температуры.The essence of the utility model lies in the fact that in the installation for the long-term strength test of unidirectional polymer composite materials containing a bed, a sample, active and passive grips of the sample, a loading mechanism mounted on the bed, a displacement sensor, passive gripping is connected to the load, the sample is placed inside pipes, the walls of which are covered with aluminum foil from the inside, a heating element is fixed on the pipe walls, connected with the automatic temperature control unit.

Новизна заключаются в том, что образец размещен внутри трубы, стенки которой покрыты изнутри алюминиевой фольгой, на стенках трубы закреплен нагревательный элемент, связанный с блоком автоматического поддержания температуры.The novelty lies in the fact that the sample is placed inside the pipe, the walls of which are covered from the inside with aluminum foil, a heating element is fixed on the pipe walls, which is connected with the automatic temperature control unit.

Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой области и смежных областях позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявленном устройстве.The analysis of known technical solutions (analogues) in the studied area and related areas allows us to conclude that they lack features similar to the significant distinguishing features in the claimed device.

На фиг. изображен общий вид установки для испытания на длительную прочность однонаправленных полимерных композиционных материалов. Установка содержит станину 1, пассивный 2 и активный 3 захваты для образца 4 испытуемого материала, нагружающий механизм 5 с грузом 6, связанный с пассивным захватом 2. Образец 4 размещен внутри трубы 7, стенки которой покрыты изнутри алюминиевой фольгой 8, и на них закреплен нагревательный элемент 9, связанный с блоком автоматического поддержания температуры 10. Между захватами 2 и 3 установлен датчик перемещений 11.In FIG. depicts a General view of the installation for testing the long-term strength of unidirectional polymer composite materials. The installation contains a bed 1, passive 2 and active 3 grippers for sample 4 of the test material, a loading mechanism 5 with a load 6, connected with a passive gripper 2. Sample 4 is placed inside the pipe 7, the walls of which are coated from the inside with aluminum foil 8, and a heating element is fixed on them element 9 associated with the automatic temperature control unit 10. Between the grippers 2 and 3, a displacement sensor 11 is installed.

Установка работает следующим образом. Образец 4 испытуемого материала из подготовленной партии образцов из однонаправленных полимерных композиционных материалов одинаковой длины и толщины пропускают внутри трубы 7 и помещают в захваты 2 и 3. Нагружают механизм 5 грузом 6. В зависимости от массы груза 6 время проведения эксперимента будет различным и фиксироваться устройством для измерения времени. Торцы трубы 7 герметизируют и теплоизолируют. На блоке автоматического поддержания температуры 10 выставляют необходимые интервалы поддержания температуры и подают напряжение на нагревательный элемент 9, закрепленный внутри трубы 7. Регулярно, через определенные интервалы времени, снимаются показания с датчика перемещений 11. При достижении предела длительной прочности образца однонаправленного полимерного композиционного материала происходит его разрушение. По полученным результатам сравнивают пределы длительной прочности образца без и с учетом влияния температуры при нагружении.Installation works as follows. Sample 4 of the test material from the prepared batch of samples of unidirectional polymer composite materials of the same length and thickness is passed inside the pipe 7 and placed in the grippers 2 and 3. Load the mechanism 5 with the load 6. Depending on the mass of the load 6, the experiment time will be different and fixed by the device for time measurements. The ends of the pipe 7 are sealed and insulated. On the automatic temperature control unit 10, the necessary temperature maintenance intervals are set and voltage is applied to the heating element 9 fixed inside the pipe 7. Regularly, at certain intervals, the readings are taken from the displacement sensor 11. When the ultimate strength of the sample of unidirectional polymer composite material is reached, it destruction. According to the results obtained, the limits of the long-term strength of the sample are compared without and taking into account the influence of temperature during loading.

Полезная модель позволяет расширить возможности испытания однонаправленных полимерных композиционных материалов за счет учета влияния температуры при нагружении, а также построения кривых ползучести однонаправленных полимерных композиционных материалов с учетом влияния температуры.The utility model allows expanding the possibilities of testing unidirectional polymer composite materials by taking into account the influence of temperature during loading, as well as constructing creep curves of unidirectional polymer composite materials taking into account the effect of temperature.

Claims

Installation for testing the long-term strength of unidirectional polymer composite materials containing a bed, a sample, active and passive grips of the sample, a loading mechanism mounted on the bed, a displacement sensor, passive gripping connected to the load, characterized in that the sample is placed inside the pipe, the walls of which are covered from the inside with aluminum foil, a heating element fixed to the automatic temperature control unit is fixed on the pipe walls.