SU953511A1 - Устройство дл испытани материалов на изгиб - Google Patents

Description

(k) УСТРОЙСТВО дл  ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ Изобретение относитс  к испытате ной технике и может быть использова но дл  определени  прочностных и уп ругих свойств при изгибе армированных материалов в широком диапазоне температур. Известно устройство дл  испытани  материалов на изгиб, содержащее опоры, нагружающий наконечник и измеритель деформации, с помощью кото рого определ ют прогиб образца относительно опор D . Наиболее близким по технической сущности и достиагемому результату к изобретению  вл етс  устройство дл  испытани  материалов на изгиб, содержащей подвижный захват в виде стакана с поперечным пазом дл  образца , неподвижный захват в виде ус тановленного с зазором внутри стакана цилиндра с попереч||ым пазом и осевым отверстием, установленные в пазу платформу с двум  нагружаюНА -ИЗГИБ щими наконечниками и след щую двухножевую опору с осевым отверстием , соосным отверстию в цилиндре, измеритель деформации, трубу, соедин ющую след щую опору с измерителем деформации, установленный внутри трубы основной стержень, один конец, которого предназначен дл  взаимодействи  с образцом, а другой кинематически соединен с измерителем деформации , и измеритель нагрузки 2}. Недостатком этих устройств  вл етс  трудоемкость определени  модул  сдвига, так как необходимо испытывать не менее двух образцов с различным соотношением высоты и длины, При испытании необходимо соблюдать однородность свойств образцов и идентичность условий проведени  испытаний , что составл ет определенные трудности при испытании армированных пластиков при повышенной температуре . 3 . Цель изобретени  - упрощение испытани  при определении модул  сдвига . Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство, содержащее подвижный захват в виде стаканас поперечным паэом дл  образца,неподвижный зах ват в виде установленного с зазоррм внутри стакана цилиндра с поперечным пазом и осевым отверстием,установленные в пазу платформу с двум  нагружающими наконечниками и след щую двухножевую опору с осевым отверстием , соосным отверстию в цилинд ре, измеритель деформации, трубу, соедин ющую след щую опору с измерителем деформации, установленный внутри трубы основной стержень, один конец которого предназначен дл  взаимодействи  с образцом, а другой кинематически соединен с измерителем деформации, и измеритель нагрузки, снабжено жестко св занной с открытым торцом стакана траверсой , дополнительным измерителем деформации со стержнем, который соединен с основным, стержнем, и расположенной с зазором коаксиально первой трубе дополнительной трубой, соедин  ющей траверсу с дополнительным измерителем деформации. На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Устройство дл  испытани  материалов на изгиб содержит подвижный захват , выполненный в виде стакана 1 с поперечным пазом 2 дл  образца 3, неподвижный -захват, выполненный в виде цилиндра 4 с поперечным пазом 5и осевым отверстием 6 и установлен- ные с зазором внутри стакана 1,установленные в поперечном пазу 5 цилиндра k платформу ,7 с двум  нагружающими наконечниками 8 и след щую двух ножевую опору 9 с осевым отверстием 10, которое соосно осевому отверстию 6цилиндра 4, измеритель 11 деформации , трубу 12, жестко соедин ющую след щую опору 9-И измеритель 11 деформации , основной стержень 13, кото рый установлен внутри трубы 12, один конец которого предназначен дл  взаимодействи  с образцом 3 а другой кинематически соединен с измерителем 11 деформации, траверсу }k, жестко соединённую с открытым торцом стакана 1, дополнительный измеритель 15 деформации со стержнем 16, который соединен с основным стержнем 13- Из меритель 15 деформации соединен с траверсой 14 при помощи трубы 17, котора  расположена с зазором коаксиально трубе 12. Стакан соединен с нагружающим устройством (на чертеже не показано),а цилиндр k соединен с измерителем 18 нагрузки. Дл  испытани  материалов при пониженной или повышенной температурах предусмотрена крио-термокамера 19При испытании материалов до температуры 700°С устройство может быть выполнено из стали. Дл  более высокого температурного диапазона должны использоватьс  соответствующие высокотемпературные сплавы или графит. Устройство работает следующим образом . Образец 3 устанавливаетс  в поперечные пазы 2 и 5 стакана 1 и цилиндра k между нагружающими наконечниками 8 платформы 7 и след щей опорой 9При включении нагружающего устройства стакан 1 перемещаетс  относительно цилиндра , изгиба  образец 3, при этом касающийс  образца 3 стержень 13 скользит относительно след щей опоры 9 и соединенной с ней трубы 12, перемеща  измеритель 11 деформации , который фиксирует прогиб образца относительно нагружающих на-г конечников 8 платформы 7. В то же врем  стержень 1б, соединенный со стержнем 13, перемещает измеритель 15 деформации, который в свою очередь совместно с трубой 17,соединенной с траверсой 14, перемещаетс  относительно цилиндра k, фиксиру  прогиб образца 3 относительно кромок паза 2 стакана V, взаимодействующих с измерением прогибов измеритель 18 де- формации фиксирует нагрузку. В результате испытани  образца измер ют зависимости нагрузка-прогиб относительно нагружающих наконечников 8 платформы 7 и нагрузка-прогиб относительно кромок паза 2 стакана 1, взаимодействующих с образцом 3, с помощью которых вычисл ют модуль упругости, модуль сдвига и разрушающее напр жение, причем дл  вы числени  модул  упругости и модул  сдвига используют линейные участки данных зависимостей . Перечисленные характеристики, за исключением модул  сдвига, вычисл ют по известным формулам.

595351

Дл  образца с пр моугольным сечением модуль сдвига G рассчитывают по формуле

Р а

(

G

де Р - нагрузка, фиксируема  измерителем 18 нагрузки; а - рассто ние от кромки поперечного паза стакана до нагру- Ю жающего наконечника 8; Ь .- ширина поперечного сечени 

образца; h - высота поперечного сечени 

образца;is

ttJo - прогиб образца относительно

кромок паза стакана 1; Ш прогиб образца относительно нагружающих наконечников 8; f - безразмерный параметр, опре- 20 дел емый выражением

т-(т.

1 -рассто ние между нагружающими

наконечниками 8;

1 -рассто ние между кромками по перечного паза стакана Ь

Использование устройства позвол ет упростить испытание материалов на изгиб, так как оно позвол ет измерить одновременно зависимости нагрузка-прогиб относительно кромок поперечного паЗа стакана и нагрузка-прогиб относительно нагружающих наконечников, по которым вычисл ют модуль упругости, модуль сдвига и разрушающее напр жение при изгибе .

16

Claims (2)

1.Тарнопольский Ю. М., Кинцис Т. Методы статистических испытаний армированных пластиков. М., Хими , 1975, с. 179-185.

2.Конструкционные материалы на основе графита. М., Металлурги , 1977, с. 52-77 (прототип).

re

////