Установка для двухосного растяжения крестообразных образцов композитных материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 И ЕТЕН строител НОГООБАЛОВ аниям м для х об- изобтания ением ироваОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(71) Ленинградский инженерноный институт(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ДВУХОСРАСТЯЖЕНИЯ КРЕСТООБРАЗНЫХРАЗЦОВ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИ(57) Изобретение относится к испытматериалов, в частности к установкадвухосного растяжения крестообразньразцов композитных материалов. Цельретения - повышение точности испьобразцов с эксцентричным расположармирующих элементов за счет центр 801415 ния испытуемого образца относительно плоскости нагружения. Установка содержит не. сущую раму , в плоскости которой размещен образец 2, четыре силовых цилиндра 3, четыре взаимодействующих с траверсами 5 захвата, каждый из которых выполнен в виде двух прямоугольных параллельных рамок 6, содержагцих тяги 12 с центрирующими винтами 16, поперечины 3 и опорные пластины 7 с центрирующими винтами О. Две траверсы закреплены с возможностью перемещения на кронштейнах 21, а одна - на кронштейнах 18. Винты 1 О, 1, 18, 9, 20 и 22 обеспечивают центрирование образца 2 в плоскости несущей рамы, а винты6, установленные на тягах 12, и винты 20 на Я кронштейнах 21 обеспечивают центрирование образца в плоскости, перпендикулярной плоскости несущей рамы. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.141511Изобретение относится к испытаниям материалов, в частности к установкам для двухосноного растяжения крестообразных образцов композитных материалов.Цель изобретения - повышение точ.ности испытаний образцов композитных материалов с эксцентричным расположением армирующих элементов за счет использования в установке для растяжения крестообразных образцов с консолями нагружающих устройств,10На фиг. 1 изображена установка, общий вид, на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.Установка для определения деформативньп характеристик композитного материала н крестообразных образцах состоит из 15 установленной в вертикальном положении замкнутой несущей рамы 1, внутри которого расположен выполненный с консолями крестообразный образец 2, а с внешней стороны в 1 аимодействующие с вертикальными и горизонтальными поперечинами рамы 1 четыре 20 силовых цилиндра 3. Связь цилиндров 3 с соответствующими парами консолей образц 2 осуществляется с помощью нагружающего устройства, состоящего из сталь- но 0 ара 4, тра ерсы 5, двух парал лельных относительно друг друга прямоугольных рамок 6 и двух опорных пластин 7, закрепленных на консолях образца 2 хомутом 8, жестко соединенным с пластиной 7. Хомут 8 снабжен винтом 9. каждая опорная пластина 7 снабжена парой З 0 центрирующих винтов 10, а траверса 5 - двумя парами таких винтов 11. Между соответствуюгцими парами винтов 10 и 11 опорных пластин 7 и траверсы 5 закрепляются прямоугольные рамки 6. Прямоугольная рамка 6 состоит из П-образного 35 жесткого элемента, который образован из двух пар тяг 12, объединенных с одной стороны поперечиной 13, а с другой упорными планками 14, и съемной поперечины 5. Поперечины 13 и 15 выполены из пластин и с внутренней стороны рамки 6 имеют овальное очертание. Между парами тяг 12 с обоих концов рамок 6 установлено по паре центрирующих винтов 16, с помощью которых можно перемегцать рамку 6 относительно образца 2 и тра версы 5.С внешней стороны верхняя поперечина рамыснабжена.двумя кронштейнами 17 для установки верхней траверсы 5. Кронштейны 17 имеют винты 18 для перемегцения траверсы 5 в вертикальной плос кости и винты 19 для перемещения ее в горизонтальной плоскости. Траверсы 5, расположенные вдоль вертикальных поперечин рамы 1, подвешиваются с помощью винтов 20, которые установлены в пазах кронштейнов 21, жестко закрепленных на 55 раме 1. Винты 20 позволяют регулировать положение траверс 5 в вертикальной плос 242кости относительно цилиндров 3. Цилиндры 3 на вертикальных поперечинах рамы 1 могут перемещаться в вертикальной плоскости с помощью закрепленных на раме 1 винтов 22, На винты 22 опираются опорные площадки 23 цилиндров, которые перемещаются в вертикальном направлении по грани рамы 1 как по направляющей. С помощью винтов 18, 19, 20 и 22 осуществляется геометрическое центрирование между собой образца 2, цилиндров 3 и траверс 5, на которые нанесены соответствующие оси. Физическое центрирование образца 2 осуществляется путем смещения прямоугольных рамок 6. При центрировании образца 2 в его плоскости рамки 6 перемещаются м помощью винтов 10 и 11, а при центрировании из плоскости с помощью винтов 16.Гидравлическая система установки состоит из двух контуров 24 высокого давления, обьединяющих противоположно расположенные пары цилиндров с вентилями 25 раздельного разгружения, электрической 26 и ручной 27 насосными станциями и манометрами 28Установка работает следующим образом.На кронштейны 17 устанавливают верхнюю траверсу 5. На верхнюю траверсу 5 надевают два П-образных элемента рамок 6 и своими поперечинами 13 устанавливают между центрирующими винтами 10 траверсы 5. На все консоли образца 2 накладывают опорные пластины 7 и с помощью хомутов 8 и винтов 9 закрепляют на них. Верхние консоли образца 2 вводят между тягами 12 подвешенных к верхней траверсе 5 П-образных элементов .рамок 6. Между парами тяг 12 каждой рамки 6 вставляют съемные поперечины 15, так, что верхние консоли образца 2 оказываются внутри рамок 6 опертыми на поперечины 15, а последние между центрирующими винтами 10 опорных пластин 7, и таким образом, образец 2, подвешенный за верхние консоли, занимает положение внутри рамы 1. В пазы кронштейнов 21 вводят винты 20 боковых траверс 5 и траверсы устанавливаются параллельно вертикальным поперечинам рамы 1. На вертикально висящие траверсы 5 и соответствующие пары консолей образца 2 накладывают П-образные элементы рамок 6 и вставляют съемные поперечины 15, затем рамки 6 закрепляют центрирующими винтами 10 опорных пластин 7 и винтами 11 траверс 5. Одевают прямоугольные рамки 6 на нижние консоли образца 2 и на их. поперечины 13 устанавливают нижнюю траверсу 5.Верхний цилиндр 3 устанавливают на верхнюю поперечину рамы 1, а нижний цилиндр 3 располагают на нижней траверсе 5. Боковые цилиндры 3 размещают на опорных площадках 23. Верхний, 14151243нижний и боковые цилиндры 3 попарно соединяют с насосными станциями 26 и 27, вентилями 25 и манометрами 28На образце 2, траверсах 5 и цилиндрах 3 размечаются геометрические оси. На образец 2 устанавливают измерительные приборы. С помощью регулировочных винтов 18, 19, 20 и 22 производят геометрическое центрирование путем совмещения осей образца 2, цилиндров 3 и траверс 5. После геометрического центрирования производят физическое центрирование при нагрузке. Последнее осуществляют изменением плеч прикладываемых нагрузок к консолям образца 2 путем параллельного смещения рамой 6 в плоскости и из плоскости образца 2.Смещение рамок 6 в плоскости образца 2 производят с помощью винтов 10 и 11, а из плоскости винтами 6. Сначала производят центрирование вертикального и горизонтального элементов образца 2 по отдельности, а затем одновременно в двух направлениях.Деформативные характеристики материала при одно-и двухосном центральном растяжении, когда возможно несовпадение геометрического и физического центра тяжести сечения из-за эксцентричного расположения армирующих элементов, могут быть получены пересчетом опытных значений продольных и поперечных относительных деформаций с учетом нагрузки и размеров образца.Устройство апробировано при исследованиях характеристик тяжелого армоцемента - железобетона с высоким содержанием арматуры в двух ортогональных направлениях, используемого в корпусах высокого давления. Формула изобретения1. Установка для двухосного растяжения крестообразных образцов, композитных материалов, содержащая несущую раму с четырьмя попарно параллельными поперечинами, связанные с ними четыре захвата в виде прямоугольных рамок, приспособление для перемещения образца вдоль оси, перпендикулярной его плоскости, и связанные 4с рамой два силовых цилиндра, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности при испытании образцов композитных материалов с эксцентричным расположением армирующих элементов, она снабжена дополнительными четырьмя захватами, выполненными аналогично основным и попарно связанными между собой посредством траверс, связанными с траверсами крон.штейнами, два из которых закреплены на двух параллельных поперечинах, и два - на третьей поперечине рамы, и двумя дополнительными силовыми цилиндрами, поперечины рамы связаны между собой с образованием замкнутого контура, на двух параллельных поперечинах рамы установленны с возможностью перемещения вдоль них корпусы двух силовых цилиндров, штоки которых предназначены для взаимодействия с соответствующими траверсами, которые установлены с возможностью 20 перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, на третьей поперечине жестко закреплен третий цилиндр, предназначенный для взаимодействия с третьей траверсой, а корпус четвертого цилиндра, шток которого предназначен для взаимодействия с четвертой поперечиной рамы, закреплен на четвертой траверсе.2. Установка по п. 1, отличающаягятем, что каждая траверса имеет две пары центрирующих винтов, каждая рамка 30 захвата выполнена с опорной пластинойи закрепленной на ней парой центрирующих винтов, предназначенных для перемещения рамки в плоскости образца, причем одна сторона рамки каждого захвата предназначена для взаимодействия с траверсой, а противоположная - с опорной пластиной, а приспособление для перемещения образца выполнено в виде двух пар винтов, установленных на соответствующих сторонах рамок и предназначенных для взаимодействия с образцом.40 3, Установка по и. 1, отличающпягятем, что каждый из двух кронштейнов, закрепленных на третьей поперечине рамы, имеет пару винтов, предназначенных для перемещения третьей траверсы в плоскости несущей рамы.Составитель Н . МезеТехрел И. БересТираж 847нного комитета СССР по дедамосква, Ж -35, Раушская нграфическое прелприят не, г. У зелактор Л. ЗайцеваЗаказ 3865140В Н И И Г 1 И Го сула рств е113035, МПроизводственно-поен цевКорректор Г. РПодписноеизобретений и отб., д. 4/5жгород, угп Проек ешетник ытий ая,4