Устройство для испытания образцов при чистом изгибе к испытательной машине

.ЯО,1 Ю 32 ТВУ АВТОРСКОМУ С 2 24Завада роблем прочности ство СССР1969.11 С.У.,еггогегпе Ашег.В 5-6,ОБЕЛЬ. ИСПЫТАНИЯ К ИСПЫТА одвижный узлы, кажд иде основ ного роли ыиия,а,УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРделАм изоБРетений и ОтнРытий ИСАНИЕ ИЗО(71) Институт пАН УССР(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗЦОВ ПРИ ЧИСТОМ ИЗГИБЕ НОЙ МИНИНЕ, содержащее пнеподвижный нагружающие из которых выполнен в в размещенного на нем опо У становленных на последнем двух опорных плит и размещенных на кажной из них нагэчжаюших ооликов, и шарнир, связывающий основание подвижного нагружающего узла с испытательной машиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности испытания путем снижения трения между нагружающими роликами и поверхностью образца и трения в шарнире, последний выполнен в виде двух накладок с треугольными вырезами, закрепленных на противоположнык боковых сторонах осно вания подвижного нагружающего узла, и двух закрепляемых на испытательной машине клиньев, вершины которых размещены в вершинах вырезов соответствующих накладок, угол при вершине клиньев меньше угла при вершине выре- С зов, а ось шарнира лежит в плоскости, проходящей через опорные поверхности нагружающих роликов.Изобретение относится к испытатель. ной технике, в частности к устройствам для испытания образцов при чистом изгибе.Известно устройство для испытания образцов при чистом изгибе, содержащее подвижный и неподвижный нагружающие узлы, каждый из которых выполнен в виде опорной плиты и размещенных на ней двух нагружающих роликов, и шарнир, связывающий опорную плиту подвижного нагружаюшего узла с испытательной машиной 1.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для испытания образцов при чистом изгибе к испытательной машине 1 содержащее подвижный и неподвижный нагружающие узлы, каждый из которых выполнен в виде основания, размещенного на нем опорного ролика, установленных на последнем двух опорных плит и размещенных на каждой из них нагружающих роликов, и роликовый шар нир, связывающий основание подвижного нагружающего узла с испытательной машиной 2.Однако известные устройства харак. теризуются недостаточной точностью испытания, обусловленной тем, что при повороте подвижного нагружающего узла при выравнивании усилий в процессе нагружения образца возникают силы трения между нагружающими роликами и поверхностью образца, а также в шарнире.Цель изобретения - повьппения точности испытания путем снижения трения между нагружающими роликами и по верхностью образца, а также в шарнире.1Указанная цель достигается тем, что в устройстве для испытания образ. цов при чистом изгибе к испытательной машине, содержащем подвижный и неподвижный нагружающие узлы, каждый из которых выполнен в виде основания, размещенного на нем опорного ролика, установленных на последнем двух опорных плит и размещенных на каждой из них нагружающих роликов, и шарнир, связывающий основание подвижного нагружающего узла с испытательной машиной, последний выполнен в виде двух накладок с треугольными вырезами, закрепленных на противоположных боковых сторонах основания подвижного на 5 О 1.5 ленные на нем две опорные плиты 3 с 20 размещенными на них двумя нагружающи 55 25 30 35 40 45 гружающего узла, и двух закрепляемых Йа испытательной машине клиньев, вершины которых размещены в вершинах вырезов соответствующих нак 3 тадрк, угол при вершине клиньев меньше угла при вершине вырезов, а ось шарнира лежит в плоскости, проходящей через опорные поверхности нагружающих роликов.На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - то,же, вид сбоку; на фиг, 3 - схема распределения сил, действующих. на подвижный нагружающий узел.Устройство содержит нижний подвижный и верхний неподвижный нагружающие узлы, при этом подвижный нагружающий узел включает основание 1, размещен,ный на нем опорный ролик 2 и установ. ми роликами 4 и 5, а неподвижный нагружающий узел, выполненный аналогичным образом, включает основание 6, размещенный на нем опорный ролик 7 и установленные на нем две опорные плиты 8 с размещенными на них двумя нагружающими роликами 9 и 10. Оси роликов 2 и 7 расположены в плоскости симметрии устройства.Подвижный нагружающий узел связан, с испытательной машиной 1 не показана) при помощи шарнира. Последний выполнен в виде двух накладок 11 и 12, в каждой из которых имеется треугольный вырез, Накладки 11 и 12 закреплены на противоположных боковых сторонах основания 1 таким образом, что вершины вырезов лежат в плоскости, проходящей через опорные поверхности нагружающих роликов 4 и 5, На испытательной машине закреплены два клина 13 и 14, вершины которых размещены в вершинах вырезов соответствующих накладок 11 и 12, причем угол при вершине клиньев 13 и 14 меньше угла при вершине вырезов накладок 11 и 12.Устройство работает следующим образом. Образец 15 устанавливают между на гружающими роликами 4 и 5 подвижного нагружающего узла и нагружающими ро" ликами 9. и 10 неподвижного нагружаю- щего узла, При включении испытательной машины происходит перемещение подвижного нагружающего узла в направ ленин к неподвижному нагружающему узлу, При этом происходит нагружение образца 15 ло схеме четырехточечного изгиба.11005Если в процессе нагружения усилияна нагружающих роликах не равны междусобой, например, вследствие неодинакового смятия нагружающих роликов иобразца в местах их контакта, то возникает момент сил, разворачивающийподвижный нагружающий узел вокруг,оси шарира в направлении, соответствующем выравниванию усилий. При воздействии нагружающей силы Р на под Овижный нагружающий узел на нагружающих роликах 4 и 5 возникают усилияР, и Р, которые в сумме равны силеР, но не равны между собой даже присимметричном расположении нагружающих 5роликов 4 и 5 относительно оси, вдолькоторой действует сила Р .Если ось шарнира расположена надповерхностью образца 15 на высоте 6;то при повороте подвижного нагружающего узла, вызванном неравенством усие. Олий, возникают силы трениягп 1" и гр,р,которые действуют между нагружающимироликами 4 и 5 и поверхностью образ.ца 15. При этом 251 ИтрфР 1Ртр11. где Ы - коэффициент трения роликовпо поверхности образца.Силы трения.Г, и Р создают30момент сил М, относительно оси шарнираМ=р+Р,1 1,которыйпрепятствует повороту подвижного нагружающего узла. При этом поворот вызывается неравенством силР, и Р 2, которые создают момент силаМз относительно той же осиь М= Р -Р )где 3 - расстояние между осью шарни 40ра и направлениями действия усилииРиР 2 . 31 4Неравномерность усилий Р 1 и Р определяется из условия равенства моментов сил относительно оси шарнираЬ М;-М,р,Преобразовав последнее выражение, получаютР,(Е- Ь 1- Р(Е,)ПосколькуР=Р+РР=Р -Р,тоР ЬР Р =-+ -22 2 Р ЬР--- .ш 2 2 ф- =21 ,ЬР ЬВ процессе нагружения ось шарнира лежит в плоскости, проходящей через опорные поверхности нагружающих роликов 4 и 5, т.е. В=О, поэтому и Р О, т.е. отсутствуют силы трения, препятствующие повороту подвижного нагружающего узла, и достигается равномерность распределения усилий на нагружающих роликах 4 и 5.Использование изобретения позволяет повысить точность испытания благодаря равномерному распределению усилий на нагружающих роликах, что достигается снижением трения между нагружавшими роликами и поверхностью образца при расположении оси шарнира в плоскости, проходящей через опорные поверхности нагружающих роликов, а выполнение шарнира в виде клиновой опоры сводит к минимуму трение в шарнире/33 Тираж 823 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Р