Зажимное устройство для испытания гибких протяженных изделий Советский патент 1992 года по МПК G01N3/04 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к захватам для испытания на растяжение гибких протяженных изделий.

Известен клиновой захват, описанный в справочнике Испытательная техника. Он состоит из корпуса, губок, планок, штока, гайки. Принцип работы захвата заключается в том, что при вращении гайки, она обка1- тываясь по штоку перемещает его вдоль оси, шток через планку давит на губки, зажимая образец между ними. Одним из недостатков является то, что образец при нагружении обрывается у среза губок, так как усилие зажима происходит не равномерно по длине базы зажима, а на одной линии, тем самым, трудно определить действительное значение усилия, при котором разрушается образец.

Известен захват для крепления образцов к разрывной машине по авт. св. № 696339, содержащий корпус, неподвижную и подвижную губки и устройство сжатия губок, выполненное в виде полого стержня со сквозной продольной прорезью, пальца, установленного в прорези, двух тяг, соединяющих палец с подвижной губкой, регулировочного винта, шайбы и винтовой пружины. Принцип работы устройства состоит в том. что регулировочным винтом за- дают необходимое усилие зажима. Предварительно образец нити заправляют между эластичными прокладками поворотом стержня, при этом усилие зажима равное затяжке винтовой пружины передается через палец и тягу на подвижную губку, прижимающую образец к неподвижной губке. Недостатком данного устройства является то, что усилие зажима неравномерно по длине базы зажима. Это приводит к обрыву образца в месте фиксации и тем самым к неточному определению разрывного усилия. Кроме того данное устройство можно использовать для испытаний материала с -небольшими разрывными усилиями и при

сл

С

ч| 00

со

СА СЛ 45

этом требуется сложная технология при проведении испытаний.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является захват для крепления протяженных гибких 5 образцов при испытании на растяжение. Устройство содержит неподвижную и подвижную зажимные губки, размещенные между ними последовательно установленные вдоль зажимной поверхности неподвижной 10 губки стержни для намотки образца, связанный со стержнями поворотный элемент и узел фиксации стержней. Устройство работает следующим образом. При отведенной подвижной губке и повернутых 15 стержнях испытуемый образец укладывается на верхний стержень. После этого он зажимается между стержнями. Стержни с уложенным вокруг них образцом подводятся к неподвижной губке зажима. Последним 20 этапом является зажатие материала совместно с стержнями между неподвижной и подвижной губками зажима. Недостатком данного устройства является то, что усилие зажима не распределяется равномерно по 25 длине базы зажима, а сосредоточено на линиях зажима. Кроме того в этих местах образец пережимается, что приводит к изменению структуры материала. Это приводит к неточному определению разрывно- 30 го усилия, так как образец разрывается в месте локализации напряжений.

Цель изобретения - повышение точности испытания за счет повышения равномерности распределения напряженного 35 состояния в зоне захвата.

Поставленная цель достигается тем, что зажимное устройство содержит два захвата, каждый из которых.включает в себя тягу с вилкой, имеющей установочные гнезда, 40 установленные в гнездах в одной верти, кальной плоскости стержня. Стержни зафиксированы от продольного смещения и вращения. У одного захвата (верхнего) стержни ёыполнены с плоскими торцевыми упо- 45 рами с одной стороны, на боковой стороне - вилки закреплена пластина, предназначен- ная для взаимодействия с плоскостью боко- вой поверхности торцевых упоров. У другого захвата (нижнего) стержни выпол- 50 нены с плоскими торцевыми упорами с двух сторон, боковые поверхности упоров поджаты друг к другу.

Существенными отличительными признаками технического решения по сравне- 55 нию с прототипом являются:

а) Стержни одного захвата выполнены с плоскими торцевыми упорами с одной стороны. Это позволяет закреплять испытываемый образец между стержнями захвата

так, что его контур укладки выполнен в виде восьмерки с последующей укладкой вокруг восьмерки, при этом не происходит зажима материала между стержнями. Такое выполнение стержней обеспечивает плав- нор натяжение образца, не создает концентрации напряжений на ограниченном участке материала, что повышает точность определения разрывного усилия.

б)Устройство снабжено пластиной, закрепленной на боковой стороне вилки одного захвата, пластина предназначена для взаимодействия с плоскостью боковой поверхности торцевых упоров. Это предотвращает сближение свободных концов стержней, т. е. зажим материала образца между стержнями, что повышает точность испытания.

в)Стержни второго захвата выполнены с торцевыми упорами с двух сторон, боковые поверхности упоров поджаты друг к другу. Это предотвращает сближение стержней между собой, т. е. зажим материала образца между стержнями второго захвата, что повышает точность определения разрывного усилия.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг. 2 - крепление образца между стержнями захва тов; на фиг. 3 - захват (верхний) в разрезе; на фиг. 4 - захват (нижний) в разрезе.

Устройство содержит тяги 1 (верхнюю) и 2 (нижнюю) с вилками 3 и 4, в которых выполнены установочные гнезда 5, б, 7, 8, стержни 9 и 10. Стержни 9 выполнены с торцевыми упорами 11 с одной стороны, стержни 10 с упорами 11 с двух сторон. Для фиксации от продольного смещения и вращения на стержнях имеются лыски. Стержни 9 установлены в гнездах 5 и 6, стержни 10 в гнездах 7 и 8. Стержни установлены один над другим в одной вертикальной плоскости. На боковой стороне вилки 3 установлена пластина 12, которая взаимодействует с упорами 11 стержней 9. Стержни 10 поджаты друг к другу с помощью накладок 13, которые крепятся к вилке 4 винтами 14. Вокруг стержней 9 и 10 уложен испытываемый образец 16.

Устройство работает следующим образом.

Стержни 9 поочередно устанавливают в гнезде 5 и 6 вилки 3. Конец образца 16 пропускают между стержнями. Устанавливают пластину 12. Образец обматывают несколько раз вокруг стержней и натягивают. Второй конец образца 16 пропускают меж- jW стержнями 10 и накатывают образец на

стержни до тех пор, пока длина образца не станет соизмеримой с рабочей зоной разрывной машины. Стержни 10с намотанным образцом устанавливают в гнезда 7 и 8 вилки 4 и зажимают их накладками 13. Незначительную слабину выбирают с помощью винтов 14. При нагружении осевым усилием от разрывной машины усилие передается тяге 2. Тяга 2 передает усилие вилке 4 и накладкам 13. Стержни 10 тянут образец 16, происходит его затягивание на стержнях 9 и 10. После того, как витки на стержнях затянулись, усилие начинает возрастать и происходит равномерное перераспределение нагрузки на всю длину образца. При такой конструкции зажимного устройства по длине образца нет участка с характерным переходом от резко нагруженного волокна к ненагруженному, т. е. обеспечивается равномерное нагружение по всей длине, и, следовательно, разрушение происходит в месте с заниженными механическими свойствами, а не в месте повреждения материала при зажиме.

Формула изобретения

Зажимное устройство для испытания гибких протяженных изделий, содержащее

два захвата, включающих в себя тяги с вилкой, имеющей установочные гнезда, и установленные в гнездах и предназначенные для размещения в одной вертикальной плоскости стержни, зафиксированные от продольного смещения и вращения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности за счет повышения равномерности распределения напряженного состояния в зоне захвата, оно снабжено пластиной,

закрепленной на боковой стороне вилки одного из захватов, стержни этого захвата вы-, полнены с плоскими торцевыми упорами с одной стороны, а пластина предназначена для взаимодействия 6 плоскостью боковой

поверхности торцевых упоров, стержни второго захвата выполнены с торцевыми упорами с двух сторон, а боковые поверхности соответствующих упоров поджаты друг к ДРУГ/

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к зажимным устройствам для испытания гибких протяженных изделий. Цель изобретения - повышение точности испытаний за счет обеспечения равномерности распределения напряженного состояния образца в зоне захвата. Устройство содержит два захвата, каждый включает Tdry с вилкой. Вилки имеют установочные гнезда, в которых располагаются в одной вертикальной плоскости стержни. Стержни одного захвата выполнены с торцовыми плоскими упорами с одной стороны, на боковой стороне вилки этого захвата установлена пластина, взаимодействующая с боковой поверхностью упоров. Стержни второго захвата выполнены с торцовыми упорами с двух сторон, боковые поверхности упоров поджаты одна к другой. Стержни обоих захватов зафиксированы от продольного смещения и вращения. 4 ил.

Фиг. 1

А-А

Фиг. 2