Устройство для предотвращения изгиба и отрыва сотового заполнителя от плоских обшивочных элементов при испытаниях на определение прочности при сдвиге

Авторы патента:

Кузнецов Сергей Владимирович (RU)

Попов Алексей Геннадьевич (RU)

Матюшевский Николай Викторович (RU)

Петрова Ольга Леонидовна (RU)

Чернышева Марина Вячеславовна (RU)

G01N3/24 - путем приложения постоянных сдвигающих усилий (G01N 3/26,G01N 3/28 имеют преимущество)

G01N19/04 - определение адгезионной способности, например изоляционных лент, покрытий

Владельцы патента RU 2769654:

Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» (RU)

Изобретение относится к испытательной технике. Устройство содержит захваты, выполненные в виде параллельных пластин, которые приклеены к торцам образца, и механизм их плоскопараллельного перемещения. Устройство дополнительно содержит скобу, планку со стаканами, закрепленную на скобе при помощи болта, свободно перемещающегося вдоль оси отверстия, и пяту, расположенную с противоположной планке стороны, перемещающуюся посредством закрепленного в скобе винта, вращаемого при помощи штифта. Стаканы выполнены с возможностью центрирования зафиксированных при помощи винтов и гаек пружин, которые сжимаются при фиксации приспособления на образце, состоящем из двух одинаковых блоков сотового заполнителя, плоских обшивочных элементов и центральной и боковых пластин. Технический результат: повышение точности результатов испытаний, расширение диапазона размера высоты сотового заполнителя и упрощение процесса проведения испытания. 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для предотвращения изгиба и отрыва сотового заполнителя (например, алюминиевого сотового заполнителя, полимерного сотового заполнителя и др.) от плоских обшивочных элементов при испытаниях на определение прочности при сдвиге и может применяться при аттестации сотовых структур при изготовлении трехслойных конструкций авиастроения, космической техники и кораблестроения. Кроме того, оно может быть использовано при испытаниях сотового заполнителя без обшивочных элементов.

Известен образец и метод определения прочности на сдвиг алюминиевого сотового заполнителя, описанный в ОСТ 1 01188-92 «Заполнители сотовые клееные. Методы испытаний». Образец выполнен в виде двух одинаковых блоков сотового заполнителя, с приклеенными к их торцевым поверхностям плоскими обшивочными элементами или без них, установленных при помощи клеевого соединения между параллельно расположенными боковыми и центральной металлическими пластинами, через которые передается нагружение при испытаниях.

Недостатком этого метода является невозможность качественного определения прочности сотового заполнителя вследствие того, что при испытании образцов не всегда возможно выполнение требования относительно характера разрушения по сотовому заполнителю, поскольку при испытаниях некоторых марок происходит изгиб сотового заполнителя, нарушение параллельности боковых пластин и отрыв сотового заполнителя от плоского обшивочного элемента или от пластины в местах приложения нагрузки, что приводит к необходимости изготовления большого количества образцов и большому расходу материала при испытаниях.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является «Устройство для испытания материалов на плоскопараллельный сдвиг» (А.с. SU №1796975 А1, МКИ G01N 3/24, опубл. 23.02.93. Бюл. №7), содержащее захваты, выполненные в виде параллельных пластин, и механизм их плоскопараллельного перемещения, выполненный в виде шарнирного четырехзвенника, на одном из звеньев которого закреплена одна из пластин, а другое, параллельно указанному, связано со второй пластиной посредством закрепленной на ней тяги, охваченной направляющей, закрепленной на втором звене четырехзвенника, и связанной с ней посредством тел качения, размещенных между их обращенными одна к другой поверхностями, угол наклона которых к поверхности пластин отличен от 90° на 10-30°.

Недостатком данного устройства, принятого за прототип, является ограниченный размерами захватов постоянный размер высоты образца, состоящего из одного блока сотового заполнителя, не допускающий отклонений, разрешенных технологической документацией.

Технический результат настоящего изобретения заключается в повышении точности результатов испытаний, расширении диапазона размера высоты сотового заполнителя и упрощении процесса проведения испытания.

Указанный технический результат достигается тем, что предложено устройство для предотвращения изгиба и отрыва сотового заполнителя от плоских обшивочных элементов при испытаниях на определение прочности при сдвиге, содержащее захваты, выполненные в виде параллельных пластин, которые приклеены к торцам образца, и механизм их плоскопараллельного перемещения, отличающееся тем, что образец сотового заполнителя не фиксируется при помощи крепёжных элементов в каком-либо элементе устройства, требующем постоянного размера высоты образца, а устройство, оснащенное пружинами, которые сжимаются при фиксации устройства на образце, состоящем из двух одинаковых блоков сотового заполнителя, плоских обшивочных элементов и центральной и боковых пластин, с размером высоты блока, находящемся в интервале от 7 до 23 мм, путем поджатия образца к планке пятой, расположенной с противоположной планке стороны, перемещающейся посредством закрепленного в скобе винта, вращаемого при помощи штифта, и через планку удерживают устройство на образце сотового заполнителя в процессе испытаний вплоть до разрушения, предотвращая изгиб и отрыв сотового заполнителя.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен общий вид устройства в двух проекциях; на фиг. 2 представлено фото устройства.

Устройство для предотвращения изгиба и отрыва сотового заполнителя от плоских обшивочных элементов содержит скобу 1 (фиг. 1.) с закрепленной на ней при помощи болта 2, свободно перемещающегося вдоль оси отверстия 3, планкой 4 со стаканами 5 для центрирования зафиксированных при помощи винтов 6 и гаек 7 пружин 8, которые сжимаются при фиксации приспособления на образце, состоящем из двух одинаковых блоков сотового заполнителя 9, плоских обшивочных элементов 10 и центральной 11, и боковых 12 пластин, путем поджатия последнего к планке 4 пятой 13, расположенной с противоположной планке 4 стороны, перемещающейся посредством закрепленного в скобе 1 винта 14, вращаемого при помощи штифта 15, и через планку 4 удерживают устройство на образце в процессе испытаний.

Устройство фиксируют на образце в виде двух одинаковых блоков сотового заполнителя, с приклеенными к их торцевым поверхностям плоскими обшивочными элементами или без них, установленных при помощи клеевого соединения между параллельно расположенными боковыми и центральной металлическими пластинами, через которые передается нагружение при испытаниях сотового заполнителя на определение прочности при сдвиге.

Устройство работает следующим образом.

Пример 1

Устройство фиксируют на испытуемом образце с двумя одинаковыми блоками сотового заполнителя 9 высотой 20 мм, ячейкой 1,8 мм, изготовленного из алюминиевой фольги толщиной 60 мкм с приклеенными клеем ВК-51 плоскими обшивочными элементами 10 из углепластика толщиной 1,5 мм, установленного между центральной 11 и боковыми 12 металлическими пластинами при помощи клея ВК-51, закрепленном в испытательной машине через отверстия в боковых и центральной металлических пластинах, нагружают на растяжение до разрушения, затем определяют максимальную нагрузку и характер разрушения сотового заполнителя.

Пример 2

Устройство фиксируют на испытуемом образце с двумя одинаковыми блоками сотового заполнителя 9 высотой 10 мм, ячейкой 1,8 мм, изготовленного из алюминиевой фольги толщиной 60 мкм с приклеенными клеем ВК-51 плоскими обшивочными элементами 10 из углепластика толщиной 1,5 мм, установленного между центральной 11 и боковыми 12 металлическими пластинами при помощи клея ВК-51, закрепленном в испытательной машине через отверстия в боковых и центральной металлических пластинах, нагружают на растяжение до разрушения, затем определяют максимальную нагрузку и характер разрушения сотового заполнителя.

Пример 3

Устройство фиксируют на испытуемом образце с двумя одинаковыми блоками сотового заполнителя 9 высотой 20 мм, ячейкой 1,8 мм, изготовленного из алюминиевой фольги толщиной 80 мкм с приклеенными клеем ВК-51 плоскими обшивочными элементами 10 из углепластика толщиной 1,5 мм, установленного между центральной 11 и боковыми 12 металлическими пластинами при помощи клея ВК-51, закрепленном в испытательной машине через отверстия в боковых и центральной металлических пластинах, нагружают на растяжение до разрушения, затем определяют максимальную нагрузку и характер разрушения сотового заполнителя.

Для каждого примера было изготовлено по шесть одинаковых образцов с расположением плоскости склеивания полос сотового заполнителя в направлениях, параллельном и перпендикулярном направлению нагружения, для испытаний сотового заполнителя.

При испытаниях трех одинаковых образцов с расположением плоскости склеивания полос сотового заполнителя в направлениях, параллельном и перпендикулярном направлению нагружения, с применением предложенного устройства было зафиксировано разрушение по сотовому заполнителю у каждого образца.

Для сравнения - при испытаниях трех одинаковых образцов с расположением плоскости склеивания полос сотового заполнителя в направлениях, параллельном и перпендикулярном направлению нагружения, без использования предложенного устройства, был зафиксирован отрыв сотового заполнителя от плоского обшивочного элемента у каждого образца.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить качество проведения испытаний и снизить расходы материала при аттестации сотового заполнителя.

Устройство для предотвращения изгиба и отрыва сотового заполнителя от плоских обшивочных элементов при испытаниях на определение прочности при сдвиге, содержащее захваты, выполненные в виде параллельных пластин, которые приклеены к торцам образца, и механизм их плоскопараллельного перемещения, отличающееся тем, что содержит скобу, планку со стаканами, закрепленную на скобе при помощи болта, свободно перемещающегося вдоль оси отверстия, и пяту, расположенную с противоположной планке стороны, перемещающуюся посредством закрепленного в скобе винта, вращаемого при помощи штифта, причем стаканы выполнены с возможностью центрирования зафиксированных при помощи винтов и гаек пружин, которые сжимаются при фиксации приспособления на образце, состоящем из двух одинаковых блоков сотового заполнителя, плоских обшивочных элементов и центральной и боковых пластин.

Изобретение относится к механическим испытаниям покрытий, а именно к методам определения остаточных напряжений в покрытиях, созданных напылением. Техническим результатом является получение более широкой и точной информации по характеристике создаваемого покрытия напылением.

Способ испытания на сдвиг образцов из многослойного полимерного композиционного материала // 2745213

Изобретение относится к области экспериментального определения напряжений межслоевой прочности в образцах основных силовых элементов конструкций из полимерного композиционного материала (ПКМ) при нагружении. Сущность: в образце предварительно перпендикулярно слоям делают прорезь вдоль всего образца глубиной до заданного для сдвига слоя или границы слоев.

Способ определения прочности соединения стоматологического материала для фиксации с твердыми тканями зуба и материалом несъемных зубных протезов и приспособление для его реализации // 2740252

Группа изобретений относится к стоматологическому материаловедению. Способ определения прочности соединения стоматологического материала для фиксации с твердыми тканями зуба и конструкционным материалом несъемных зубных протезов включает подготовку образцов подложки из твердых тканей зуба или из конструкционного материала протеза, подготовку образцов адгезионного соединения и проведение испытания на сдвиг с помощью испытательной машины Инстрон при скорости движения траверсы 5 мм/мин до полного разрушения склеенного образца, адгезионную прочность соединения определяют по формуле: ,где Fсд - предельная нагрузка, при которой происходит разрушение соединения образца, Н; S - площадь поверхности, по которой происходит разрушение, мм.

Способ определения прочности по усилию выдергивания погруженного дюбель-гвоздя в тестируемый бетон // 2724369

Изобретения относятся к области исследования прочностных свойств бетонов и может быть использовано для контроля прочности бетонных конструкций. Определение прочности производят по усилию выдергивания погруженного дюбель-гвоздя из тестируемого бетона, при этом или дюбель-гвоздь погружают с зазором для захвата в районе шляпки дюбель-гвоздя выдергивающим устройством, или удаляют часть тестируемого бетона в объеме, необходимом для захвата в районе шляпки дюбель-гвоздя выдергивающим устройством.

Способ испытания на ползучесть клеевого соединения при сдвиге и устройство для его реализации // 2724153

Изобретение относится к области определения механических и реологических свойств клеевых композиций. Сущность: склеенный образец размещают в обойме, испытывают его на ползучесть, регистрируют текущие значения деформации клеевой композиции и строят кривую ползучести, по которой судят о характеристиках ползучести клеевой композиции, текущее значение деформации клеевой композиции регистрируется расстоянием между линзой и стеклянной пластинкой методом колец Ньютона, наблюдаемых в монохроматическом свете с помощью цифрового микроскопа, соединенного с персональной ЭВМ (ПЭВМ) для их обработки, при нормальном к поверхности пластины падении световых лучей.

Устройство для испытаний на послойное скалывание // 2721831

Изобретение относится к области производства строительных конструкций. Устройство состоит из основания приспособления, пуансона, опоры, прижимного винта, синхронизатора усилий, пяты, прижима из двух частей, с которыми связан синхронизатор усилия, причем опора имеет отверстие прямоугольной формы, размеры которого соотносятся с размерами скалываемой доли контрольного образца, как a=1,1с; b=1,1d, где a и b - длина и ширина отверстия; с и d - длина и ширина скалываемой части контрольного образца, при этом, линия контакта поверхности пуансона со скалываемой долей контрольного образца выполнена по циклоиде как брахистохрона.

Способ контроля прочности стержня композитной арматуры и устройство для его осуществления // 2709597

Изобретение относится к способам и устройствам для определения прочности стержня строительной композитной арматуры в процессе ее изготовления для обеспечения контроля сохранения стабильности технологического процесса и соответствия его сертификационным показателям, зарегистрированным при обследовании состояния производства.

Способ испытания полимерных материалов на сдвиг и образец для его осуществления // 2702846

Изобретение относится к области механических испытаний материалов на прочность, в частности к испытаниям на сдвиг образцов из полимерных материалов. Сущность: крепление образца, состоящего из двух рабочих областей, соединённых при помощи галтелей с лопатками, имеющими размеры, большие, чем рабочая область образца, осуществляют путём механического прижимания лопаток образца к захватам с помощью винтов и прижимных пластинок, причем либо лопатки образца сначала приклеиваются к захватам и прижимным пластинам, а затем прижимаются прижимными пластинами к захватам с помощью винтов, либо захваты и прижимные пластины выполняются с пазами для прижимания материала без выдавливания из захватов, причем при проведении испытания перемещение захватов ограничено в двух направлениях, захваты движутся по направляющим вдоль оси нагружения как в одну, так и в противоположную сторону.

Образец для оценки прочности клеевых соединений при сдвиге // 2701201

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к образцам для контроля и исследования прочности клеевых соединений при сдвиге конструкционных материалов склеенных внахлест, в том числе в условиях высоких температур. Образец для оценки прочности клеевых соединений при сдвиге, содержащий две пластины, соединенные внахлест клеевым слоем, пластины имеют срез «на ус» по всей длине области склейки, а склеенные концы пластин выполнены полукруглыми, причем область склейки включает прямоугольную часть пластины на длине равной ее ширине и область скругления, равную половине ширины пластины.

Устройство для определения статического и динамического трений сыпучих материалов // 2699954

Изобретение относится к устройствам для измерения статического (трения покоя) и динамического трений сыпучих материалов и может быть использовано в химической, горнорудной, фармацевтической, пищевой, металлургической и других отраслях промышленности. Устройство для определения статического и динамического трений сыпучих материалов, содержащее корпус в форме параллелепипеда и бункер подачи сыпучего материала, выполненные из прозрачного материала.

Способ оценки адгезионной прочности покрытий и устройство для его осуществления // 2764657

Группа изобретений относится к способам исследования механических свойств материалов и средствам для их осуществления и может быть использована для испытания и оценки адгезионной прочности покрытий, нанесенных на тонколистовые образцы. Сущность: испытуемое покрытие наносят на тонколистовой образец, выполненный в виде квадратной пластины, размещенной на жестком основании, фиксируют образец с покрытием, склеивая его с контробразцом цилиндрической формы, выполненным без покрытия, при этом контробразец приклеивают торцом к центру образца со стороны испытуемого покрытия, закрепляют прижимным кольцом, соединенным с основанием при помощи фиксирующих болтов, подготовленный блок шарнирно устанавливают в захватах испытательной машины таким образом, чтобы направление нагрузки растяжения совпадало с вертикальной осью цилиндрического контробразца, путем перемещения захватов подвергают его воздействию отрывной нагрузки растяжения, плавно увеличивая ее до момента отрыва испытуемого покрытия от подложки.