Захват для механических испытаний тонкостенных трубчатых образцов

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к захватным устройствам для испытания трубчатых образцов. Задачей является обеспечение возможности проведения испытания тонкостенных трубчатых образцов больших диаметров и повышение надежности из крепления. Захват для крепления тонкостенных трубчатых образцов при испытании на прочность содержит корпус 1, выполненный с продольными пазами 2 и торцовым выступом 3. Стержень 5 выполнен в виде втулки с продольными конусными пазами и торцовым выступом 7, взаимодействующим с торцовым выступом 3 корпуса 1. Вкладыши 13, размещенные между внутренней поверхностью образца 12 и стержнем 5, выполнены клиновыми с кольцевыми выступами 14 и установлены в продольных пазах стержня 5 с возможностью осевого перемещения. Вкладыши 8, установленные между наружной поверхностью образца 12 и обоймой 4, выполнены с конусными продольными пазами, кольцевыми впадинами 10 и торцовыми выступами 11, взаимодействующими с продольными пазами 2 на корпусе 1. 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к захватным устройствам для испытания трубчатых образцов.

Известен захват для крепления трубчатых образцов при испытании на прочность, содержащий корпус с гайкой, стержень, цанги, охватывающие испытуемый образец снаружи и изнутри [1] Однако этот захват предназначен для испытания трубчатых образцов малого диаметра и не обеспечивает надежный зажим образца из-за недостаточного контакта взаимодействующих поверхностей образца и цанг.

Известен захват для крепления трубчатых образцов при испытании на прочность, содержащий корпус, размещенные в нем клиновые вкладыши, охватывающие образец снаружи и изнутри, стержень и связанное с ним приспособление для перемещения клиновых вкладышей [2] Однако такой захват предназначен для испытания образцов малого диаметра и в нем при зажиме трубчатых образцов возникают недопустимые контактные напряжения на границе заделки.

Наиболее близким к предлагаемому является захват для крепления тонкостенных трубчатых образцов при испытании на прочность, содержащий корпус, установленную в нем обойму с размещенными в ней клиновыми вкладышами, охватывающими образец снаружи, стержень с размещенными на нем клиновыми вкладышами, охватывающими образец изнутри, и устройство для перемещения клиновых вкладышей [3] Однако это устройство предназначено для испытания образцов малого диаметра и не обеспечивает надежный зажим трубчатых образцов, изготовленных из современных высокопрочных композиционных материалов методом намотки, при испытании на кручение и растяжение из-за недостаточного контакта взаимодействующих поверхности образца и клиновых вкладышей.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности зажима образца и обеспечение возможности испытания трубчатых образцов больших диаметров.

Сущность изобретения заключается в том, что в захвате для механических испытаний тонкостенных трубчатых образцов, содержащем корпус, концентрично установленные на нем торцами стержень, образец, обойму и размещенные между обоймой и наружной поверхностью образца и между его внутренней поверхностью и стержнем вкладыши, боковая поверхность корпуса выполнена с продольными пазами, стержень выполнен в виде втулки с продольными конусными пазами, его торец и торец корпуса, обращенные друг к другу, выполнены с взаимодействующими между собой выступами, размещенные между внутренней поверхностью образца и втулкой вкладыши выполнены клиновыми с кольцевыми выступами на поверхности, обращенной к образцу, и установлены в продольных пазах втулки с возможностью осевого перемещения, установленные между наружной поверхностью образца и обоймой вкладыши выполнены с конусными продольными пазами и кольцевыми впадинами на поверхности, обращенной к образцу, и торцовыми выступами, взаимодействующими с продольными пазами на корпусе, а торцы вкладышей, размещенных между стержнем и внутренней поверхностью образца, уперты в торец корпуса.

На фиг.1 изображен предлагаемый захват; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Захват содержит корпус 1 с продольными пазами 2 и направляющим торцовым выступом 3, обойму 4, стержень 5, выполненный в форме втулки с продольными конусными пазами 6 и торцовым выступом 7, вкладыши 8 установлены в пазах 2 корпуса 1 и выполнены с продольными конусными пазами 9, кольцевыми впадинами 10 и торцовыми выступами 11, предназначенными для охватывания образца 12 снаружи, клиновые вкладыши 13 установлены в пазах 6 стержня 5 и имеют кольцевые выступы 14, предназначенные для охватывания образца 12 изнутри. Захват снабжен болтами 15, размещенными в отверстиях корпуса 1 и резьбовых отверстиях стержня 5.

Захват работает следующим образом.

Корпус 1 соединяют со стержнем 5 путем совмещения цилиндрических поверхностей торцового выступа 3 корпуса 1 с торцовым выступом 7 стержня 5. Вставляют болты 15 в отверстия корпуса 1 и резьбовые отверстия стержня 5. В пазы 6 стержня 5 устанавливают клиновые вкладыши 13. На стержень 5 надевают образец 12 до упора его в торец корпуса 1. В пазы 2 корпуса 1 устанавливают вкладыши 8 путем совмещения торцовых выступов 11 вкладышей 8 с пазами 2 корпуса 1. На корпус 1 с установленными на нем вкладышами 8 надевают обойму 4. Ввертыванием болтов 15 в резьбовые отверстия стержня 5 перемещают его в осевом направлении к корпусу 1 до обжатия образца 12.

Образец 12 зажимается относительно поверхностей вкладышей 8 и 13.

По окончании испытаний болты 15 вывертывают из резьбовых отверстий стержня 5 и ввертывают их в резьбовые отверстия (не показаны) корпуса 1 до упора их в торец стержня 5. При дальнейшем ввертывании болтов 15 стержень 5 перемещается в осевом направлении и расклиниваются вкладыши 8 и 13. Снимают обойму 4, вкладыши 13 и трубчатый образец со стержня 5.

Предлагаемый захват обеспечивает проведение испытаний тонкостенных трубчатых образцов больших диаметров, изготовленных из современных высокопрочных материалов (стеклопластиков, органопластиков и углепластиков) методом намотки, и позволяет повысить надежность крепления концов образца при совместном и раздельном действии растяжения, сжатия и кручения.

Формула изобретения

ЗАХВАТ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБЧАТЫХ ОБРАЗЦОВ, содержащий корпус, концентрично установленные на нем торцами стержень, образец, обойму и размещенные между обоймой и наружной поверхностью образца и между его внутренней поверхностью и стержнем вкладыши, отличающийся тем, что боковая поверхность корпуса выполнена с продольными пазами, стержень выполнен в виде втулки с продольными конусными пазами, его торец и торец корпуса, обращенные друг к другу, выполнены с взаимодействующими между собой выступами, размещенные между внутренней поверхностью образца и втулкой вкладыши выполнены клиновыми с кольцевыми выступами на поверхности, обращенной к образцу, и установлены в продольных пазах втулки с возможностью осевого перемещения, установленные между наружной поверхностью образца и обоймой вкладыши выполнены с конусными продольными пазами и кольцевыми впадинами на поверхности, обращенной к образцу, и торцевыми выступами, взаимодействующими с продольными пазами на корпусе, а торцы вкладышей, размещенных между стержнем и внутренней поверхностью образца, уперты в торец корпуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2