SU905705A1

SU905705A1 - Зажимное приспособление дл испытани на раст жение образцов композиционных материалов

Info

Publication number: SU905705A1
Application number: SU802921919A
Authority: SU
Inventors: Георгий Михайлович Гуняев; Виталий Васильевич Михайлов; Ольга Николаевна Надежина; Людмила Алексеевна Иванова
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6209
Priority date: 1980-05-07
Filing date: 1980-05-07
Publication date: 1982-02-15

Description

Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к зажимным приспособлениям для испытаний на растяжение образцов волокнистых компо.зиционных матер.иалов, армированных углеродными, борными, стеклянными, органическими или любыми другими во*· локнистыми наполнителями.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является зажимное приспо собление для испытания на растяжение образцов композиционных материалов, содержащее корпус с наклонными внутренними поверхностями, в которых выполнены пазы и направляющие с расположенными в пазах клиновидными вкладышами, имеющими зажимные плоскости £11.

Недостатком данного приспособления является то, что оно создает значительную концентрацию напряжений на выходе из зажима и ненадежную центровку образца в зажиме, что при* водит к преждевременному разрушению образца в зажиме.

Цель изобретения - обеспечение зажима образца.

Указанная цель достигается тем, что каждый вкладыш выполнен с пазом, приспособление снабжено накладками, установленными в пазах, материал которых имеет модуль упругости ниже модуля упругости материала вкладыша и равен 800-7000 кг/мм²,

Кроме того, наклон паза, переходящий в зажимную плоскость, равен 1/41/3 длины зажимной плоскости, а глубина паза в месте выхода из зажима составляет 4/5“1 толщины узкой части клиновидного вкладыша.

На чертеже изображено предлагаемое зажимное приспособление.

Зажимное приспособление содержит корпус 1 с наклонными внутренними поверхностями 2, в которых выполнены пазы (на чертеже не показаны), направляющие 3, взаимодействующие с ни905705 4 ми вкладыши А, в которых размещены накладки 5» подпираемые держателями 6. Между вкладышами 4 и накладками 5 размещается испытуемый образец 7· Устройство работает следующим об- 5 разом.

При растяжении образца 7 вкладыши с направляющими 3 втягиваются в корпус 1. При этом происходит зажатие образца 7 между зажимными поверх- ю ностями вкладышей 4 и накладок 5Последняя за счет своей формы, равномерно расширяющейся к выходу из зажима, позволяет по мере приближения к рабочей зоне снизить контактное 15 давление на образец в сечении II согласно формуле

Δ = +δΕι + δΒ^» . δΒ₄=δΙ^-δΡ₂ -δΡ_λ, _t ²⁰в сечении I

I ₌ Jk'-k ^c Г? E., E в сечении 11 где - суммарное сужение образца, вкладыша и накладки, δ В«= =const;

Δ И» - сужение образца;

Δ Pg - сужение клиновидного вкладыша ;

Δ “ сужение низкомодульной на30 кладки;

-1?3 - длина образца, вкладыша, и накладки соответственно;

Р - усилие сжатия;

F - площадь образца в зажиме;

Е - модуль упругости, Р< =Р₂ = —Вэ* И ·

Таким образом, сравнение формул для сечения I и сечения 11 показывает, что снижение Ej и увеличение Е ведет к уменьшению δ . Поэтому наименьшее контактное давление на образец в зоне выхода его из приспособления определяется разницей модулей материалов вкладыша и накладки и толщиной вкладыша на выходе из зажима. Выбор более низкомодульного материала накладки уменьшает возможность проскальзывания образца, так как своей податливостью и шероховатостью, охватывающей поверхности при нагружении, обеспечивает более надежное крепление образца в зажимных приспособлениях. Вследствие того, что накладка выполнена из более низкомодульного материала, чем материал вкладыша, контактное давление на образец в зоне его выхода из приспособления снижается. Это позволяет исключить разрыв образца на выходе из приспособления.

Claims

39 ми вкладыши Л, в которых размещены накладки 5 подпираемые держател ми 6. Между вкладышами k и накладками 5 размещаетс испытуемый образец 7 Устройство работает следующим образом . При раст жении образца 7 вкладыши Ц с направл ющими 3 вт гиваютс в корпус 1. При этом происходит зажатие образца 7 между зажимными поверх ност ми вкладышей Ц и накладок 5Последн за счет своей формы, равномерно расшир ющейс к выходу из зажима, позвол ет по мере приближени к рабочей зоне снизить контактное давление на образец в сечении II согласно формуле лКс Р1+дК1+д2.; дВ л%-дР2-АРз, в сечении I р e-jJi pJLJs V Г,.Е,Ч. Еа в сечении II г J.-Ji.P3.LBl ,.Е, где Лс - суммарное сужение образца, вкладыша и накладки, д B const; д РН - сужение образца; сужение клиновидного вкладыша ; л Ej - сужение низкомодульной на кладки; 8/1 Вэ длина образца, вкладыша, и накладки соответственно; Р - усилие сжати ; F - площадь образца в зажиме; Е - модуль упругости, Р 1 1 и F F2 ft. Таким образом, сравнение формул дл сечени I и сечени II показыва ет, что снижение Ej и увеличение Е ведет к уменьшению дР . Поэтому наи меньшее контактное давление на обра эец в зоне выхода его из приспособлени определ етс разницей модулей материалов вкладыша и накладки и толщиной вкладыша на выходе из зажима . Выбор более низкомодульного материала накладки уменьшает возможность проскальзывани образца, так как своей податливостью и шероховатостью , охватывающей поверхности при нагружении, обеспечивает более надежное крепление образца в зажимных приспособлени х. Вследствие того, что накладка выполнена из более низкомодульного материала, чем материал вкладыша, контактное давление на образец в зоне его выхода из п|эиспособлени снижаетс . Это позвол ет исключить разрыв образца на выходе из приспособлени . Формула изобретени 1. Зажимное приспособление дл испытани на раст жение образцов композиционных материалов, содержащее корпус с наклонными внутренними поверхност ми, а которых выполнены пазы и направл ющие с расположенными в пазах клиновидными вкладышами, имеющими зажимные плоскости, отличающеес тем, что, с целью обеспечени равномерного зажима образца, каждый вкладыш выполнен с пазом, приспособление снабжено накладками, установленными в пазах, материал которых имеет модуль упругости ниже модул упругости материала вкладыша и равен 800-7000 кг/мм.
2. Приспособление по п.1, отличающеес тем, что наклон паза, переход щий в зажимную плоскость , равен длины зажимной плоскости, а глубина паза в месте выхода.из зажима составл ет /5-1 толщины узкой части клиновидного вкладыша. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР If 381957, кл. G 01 N 3/0, 1973 (прототип ) .