Устройство для испытания материалов на изгиб

О П И С А Н И Е ( )953511ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 2301, 81 (2) 322" 98/25-28 (51 ) М. Кл,0 01 й 3/20 с присоединением заявкиЪоударстаеный комнтвт СССР ло делам нзооретеннй н открытнй) Заявнтел Й) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛО НА ИЗГИБИзобретениеной технике ино для определругих свойствных материаловтемператур.Известно усния материаловопоры, нагружамеритель дефоррого определяюносительно опо ками и следящую ру с осевым отверстверстию в цилиндре, рмации, трубу, соеди опору с измерителем ановленный внутри ится к испытател быть использоварочностных и уп" гибе армирован- оком диапазоне отн ж ия и и стержень, один конец, значен для взаимодейм, а другой кинематис измерителем дефортель нагрузки 21. ройство для испыта" на изгиб, содержащее щий наконечник и изации, с помощью кото.- прогиб образца отэтих устройств являть определения модул о технической му результату я устройство лов на изгиб, захват в виде пазом для обхват в виде ус" м внутри перечным пазом установленные умя нагружаюболе е близким и достиагемо нию являет ния материа подвижный поперечным одвижный з го с зазор линдра с и тверстием,тформу с днеобходимо испы и и ете сущн к из ов с разы и длины.соблюдатьзцов и иден вух обра нием выс еобходим ойств об й провед ыта щее с непия испыт деленные армированны ой темпера ляет о н спытании повышен а ци ым о пла для иссодерж стакан разцатановл стака и осе в пазу щими наконечни двухножевую опо тием, соосным о измеритель дефо няющую следящую деформации, уст трубы основной которого предна ствия с образцо чески сбединен мации, и измери Недостаткомется трудоемкосдвига, так кавать не менееличным соотношПри испытанииоднородность стичность условний, что состатрудности припластиков притуре.Цель изобретения - упрощение испытания при определении модуля сдвига.Указанная цель достигается тем,что устройство, содержащее подвижный захват в виде стакана с поперечным пазом для образца, неподвижный захват в виде установленного с зазоромвнутри стакана цилиндра с поперечным пазом и осевым отверстием, установленные в пазу платформу с двумянагружающими наконечниками и следящую двухножевую опору с осевым от"верстием соосным отверстию в цилиндре, измеритель деформации, трубу,соединяющую следящую опору с измерителем деформации, установленныйвнутри трубы основной стержень,один конец которого предназначендля взаимодействия с образцом, адругой кинематически соединен с измерителем деформации, и измерительнагрузки, снабжено жестко связаннойс открытым торцом стакана траверсой, дополнительным измерителем деформации со стержнем, который соединен с основным. стержнем, и расположенной с зазором коаксиально первойтрубе дополнительной трубой, соединяющей траверсу с дополнительным измерителем деформации,На чертеже изображена схема предлагаемого устройства,Устройство для испытания материалов на изгиб содержит подвижный захват, выполненный в виде стакана 1 споперечным пазом 2 для образца 3,неподвижный -захват, выполненный ввиде цилиндра 4 с поперечным пазом5 и осевым отверстием 6 и установленные с зазором внутри стакана 1,установленные в поперечном пазу 5 цилиндра 4 платформу,7 с двумя нагружающими наконечниками 8 и следящую двухножевую опору 9 с осевым отверстием10, которое соосно осевому отверстию6 цилиндра 4, измеритель 11 деформации, трубу 12, жестко соединяющуюследящую опору 9;:и измеритень 11 деформации, основной стержень 13, который установлен внутри трубы 12, одинконец которого предназначен для взаимодействия с образцом 3, а другойкинематически соединен с измерителем11 деформации, траверсу 14, жесткосоединенную с открытым торцом стакана 1, дополнительный измеритель 15деформации со стержнем 16, которыйсоединен с основным стержнем 13. Из 5 10 15 20 25 30 В результате испытания образцаизмеряют 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 вычисляют модуль упругости, модуль сдвига и разрушающее напряжение, причем для вы числения модуля упругости и модуля сдвига используют линейные участки данных зависимостей. Перечисленные характеристики, за исключением модуля сдвига, вычисляют по известным Формулам 45 50 55 меритель 15 деформации соединен с траверсой 14 при помощи трубы 17, которая расположена с зазором коаксиально трубе 12. Стакан соединен с нагружающим устройством (на чертеже не показано)а цилиндр 4 соединен с измерителем 18 нагрузки.Для испытания материалов при пониженной или повышенной температурах предусмотрена крио-термокамера 19.При испытании материалов до температуры 700 С устройство может быть выполнено из стали. Для более высокого температурного диапазона должны использоваться соответствующие высокотемпературные сплавы или графит.Устройство работает следующим образом. Образец 3 устанавливается в поперечные пазы 2 и 5 стакана 1 и цилиндра 4 между нагружающими наконечниками 8 платформы 7 и следящей опорой 9,При включении нагружающего устройства стакан 1 перемещается относитель. но цилиндра 4, изгибая образец 3, при этом касающийся образца 3 стержень 13 скользит относительно следящей опоры 9 и соединенной с ней трубы 12, перемещая измеритель 11 деформации, который фиксирует прогиб образца относительно нагружающих на" конечников 8 платформы 7. В то же время стержень 16, соединенный со стержнем 13, перемещает измеритель 15 деформации, который в свою очередь совместно с трубой 17,соединенной с траверсой 14, перемещается относительно цилиндра 4, фиксируя прогиб образца 3 относительно кромок паза 2 стакана 1, взаимодействующих с из. мерением прогибов измеритель 18 деформации фиксирует нагрузку.5 953511Для образца с прямоугольным сечением модуль сдвига С рассчитывают по формуле Р аь ь 7 сю:ф 7 г =41, 6 где Рнагрузка, фиксируемая измерителем 18 нагрузки;расстояние от кромки поперечного паза стакана до нагружающего наконечника 8;ширина поперечного сеченияобразца;высота поперечного сеченияобразца;прогиб образца относительнокромок паза стакана 1;прогиб образца относительнонагружающих наконечников 8;безразмерный параметр, определяемый выражением 1 - расстояние между нагружающими наконечниками 8; 1 - расстояние между кромками поперечного паза стакана 1, Использование устройства позволяет упроститЬ испытание материалов на изгиб, так как оно позволяет измерить одновременно зависимости "нагрузка-прогиб" относительно кромок поперечного паза стакана и "нагрузка-прогиб" относительно нагружаю- щих наконечников, по которым вычисляют модуль упругости, модуль сдвига и разрушающее напряжение при изгибе. формула изобретенияУстройство для испытания материалов на изгиб, содержащее подвижныйзахват в виде стакана с поперечным5 пазом для образца, неподвижный захват в виде установленного с зазоромвнутри стакана цилиндра с поперечным пазом и осевым отверстием, установленные в пазу платформу с двумя1 О нагружающими наконечниками и следящую двухножевую опору с осевым отверс"тием,соосным отверстию в цилиндре,измеритель деформации, трубу, соединяющуюследящую опору с измерителем деформа 15 ции, установленный внутри трубы основной стержень, один конец которого предназначен для взаимодействияс образцом, а другой кинематическисоединен с измерителем деформации,2 О и измеритель нагрузки, о т. л и",ч аю щ е е с я тем, что, с целью упрощения испытания, оно снабжено жесткосвязанной с открытым торцом стакана .траверсой, дополнительным иэмери 25 телем деформации со стержнем, который соединен с основным стержнем, ирасположенной с зазором коаксиальнопервой труба дополнительной трубой,соединяющей траверсу с дополнительзО ным измерителем деформации.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Тарнопольский Ю. М., Кинцис Т.Я.Методы статистических испытаний ар 3 мировднных пластиков, М. Химия1975, с. 179-1852. Конструкционные материалы наоснове графита. М., "Металлургия",197, с, 52-77 (прототип).