Устройство для испытания образцов на разрыв Советский патент 1981 года по МПК G01N3/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА РАЗРЫВ

1

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться при испытании образцов на разрыв.

Известно устройство для испытания образцов на разрыв, содержащее зажимы в виде матриц 1.

Однако испытанию на этом устройстве можно подвергать только образцы типа «восьмерок и нельзя испытывать образцы различного сечения, не изменяя размеров деталей устройства.

Также известно устройство для испытания образцов на разрыв, содержащее корпус, выполненный из двух частей, имеющих пазы 2.

Недостатком -этого устройства является то, что внутренние поверхности контактирующие с образцами, обладают кривизной, поэтому в устройствах могут быть испытаны только твердеющие материалы. Устройство не позволяет равномерно нагрузить образец по длине с равномерным распределением нагрузки по сечению. Имеющееся сужение в средней части устройства наОборот ведет к концентрации напряжений и неравномерному распределению разрывающей нагрузки вдоль всего сечения.

Цель изобретения - испытание образцов различной длины и равномерное нагружение образца вдоль его щирины.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для испытания образцов на разрыв, содержащем корпус, выполненный из

5 двух частей, имеются пазы П-образной формы, которые открыты с торца и боковых сторон и выполнены с ущирением в направлении последних, причем на концах боковых сторон корпуса установлены друг против

п друга пластины, стягиваемые съемными болтами.

На фиг. изображено предложенное устройство, общий вид; на фиг. 2 - проекция устройства на фронтальную плоскость (вид спереди); на фиг. 3 - проекция устройства

15 на горизонтальную плоскость (вид сверху); на фиг. 4 - проекция устройства на профильную плоскость (вид сбоку).

Устройство состоит из корпуса 1, две части которого стягиваются болтами 2 при помощи пластин 3 и гаек 4. В корпусе li

20 по середине торцов выполнены поперечлые пазы 5 П-образной формы, а по центру перпендикулярно к верхней и нижней поверхностям корпуса 1 выполнено сквозное

отверстие 6, предназначенное для приложения разрывающих усилий.

В пазы 5, стянутые болтами 2 при помощи пластин 3 и гаек 4 половин корпуса 1, вставляют образцы из хрупких материалов и в виде плит без тщательной подготовки их формы, которые в расщиренной части пазов 5 заливают эпоксидным клеем.

После схватывания эпоксидным клеем образцов с расширенной частью пазов 5 стягивающие болты 2 с пластинами 3. удаляются и, таким образом, образцы сами удерживают обе половинки корпуса 1 вместе. В пазы 5 могут быть залиты также твердеющие растворы, которые после схватывания можно испытывать на растяжение.

Испытание выполняется следующим образом. Сквозное отверстие 6 на границе раздела корпуса 1 посередине длины, перпендикулярное к корпусу 1 и пазам 5, для приложения растягивающих усилий заполняют резиновой пробкой (не обозначена), на которую сверху и снизу давят входящие в отверстие 6 от сжимающих сил цилиндрические соосные пуансоны (не обозначены). При определенном предельном значении давления внутри отверстия 6 половинки корпуса 1 раздвигаются, разрущая образцы чистым растяжением. Причем предел прочности на растяжение (эр испытываемых образцов

находится по формуле . „ , .,

,

где Р- предельное значение давления внут

ри отверстия 6, кгс/см ; i - диаметр отверстия 6, см; f .- длина отверстия 6 на корпусе 1,с j - диаметральная площадь отверстия 6,

5 - суммарная, измеряемая после испытания площадь поверхности разрыва образцов, см.

Разделение целого корпуса 1 и отверстия 6 для приложения растягивающих усилий на две разные половинки, устранение захватов и клина значительно упрощает испытание образцов хрупких материалов и твердеющих растворов. Всевозможные перекосы, несоосность приложения растягивающих сил

ликвидируется самой конструкцией устройства. Эпюра растягивающих сил вдоль всей щирины образца в пазах 5 будет прямоугольником ввиду больщой жесткости металлических половинок корпуса 1 по сравнению с материалом испытываемого образца, что обеспечивает правильное определение предела прочности хрупких материалов и твердеющих растворов на одноосное растяжение по формуле(5p PcLfi/S,

Простота устройства не требует тщательных подгонок к испытываемому образцу, исключает трудоемкие операции, неизбежные при изготовлении образца со сложной формой, а также не требует строгой ориентации оси образца вдоль растягивающей нагрузки которые всегда имеют место в известных устройствах. Предложенное устройство может применяться для точного определения прочности на растяжение большого числа разновидностей строительных материалов, что позволит определять рациональные и самые оптимальные размеры конструкций и сооружений, приводящие к экономии средств в народном хозяйстве.

Формула изобретения

Устройство для испытания образцов на разрыв, содержащее корпус, выполненный из двух частей, имеющих пазы, отличающееся тем, что, с целью испытания образцов различной длины и равномерного нагружения образца вдоль его ширины, пазы имеют П-образную форму, открыты с торца и боковых сторон и выполнены с уширением в направлении последних, причем на концах боковых сторон корпуса установлены друг против друга пластины, стягиваемые съемными болтами.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

№ 485352, кл. G 01 N 3/08, 1973 (прототип) .

1

I

Фи2.5