Установка для испытания на длительную прочность однонаправленных полимерных композиционных материалов с учётом влияния влажности среды

Авторы патента:


 

Задачей полезной модели является исследование влияния действий влажности среды и температурного режима на образцы однонаправленных полимерных композиционных материалов при нагружении. Образец 4 испытуемого материала из однонаправленного полимерного композиционного материала пропускают в резервуаре с водой 7 внутри трубы 8, торцы трубы 8 герметизируют и теплоизолируют. Нагружают механизм 5 грузом 6. На блоке автоматического поддержания температуры 11 выставляют необходимые интервалы поддержания температуры и подают напряжение на нагревательный элемент 10, закрепленный внутри трубы 8. Параллельно с образцом 4 устанавливается датчик перемещений 12. К резервуару 7 подключают датчик влажности 13 и на блоке выставляют необходимые интервалы поддержания влажности среды 14. Регулярно, через определенные интервалы времени, снимаются показания температуры, влажности, перемещений. По полученным результатам сравнивают пределы длительной прочности образца 4, как без влияния температуры и влажности среды, так и с их учетом при нагружении.

Полезная модель относится к испытательным устройствам, а именно к установкам для испытания на длительную прочность однонаправленных полимерных композиционных материалов с учетом влияния температуры и влажности среды.

Известен нагружающий механизм установки для испытания образцов материалов на ползучесть и длительную прочность, содержащий верхний и нижний захваты для образца, рычажное нагружающее устройство со штангой и поддоном для груза связанное с верхним захватом, содержит каркас, установленный на основании, дополнительно введены три нижних захвата, прикрепленных к нижней части каркаса, и три верхних захвата, соединенных с двумя промежуточными балками, которые через четыре тяги соединены с третьей балкой, которая с помощью двух тяг соединена с нижним рычагом, посредством рамки и призмы, закрепленной в пазу нижнего рычага, который одним концом через призму соединен с каркасом, а другим через призму и рамку соединен с тягой, с изменяющейся длиной, имеющей рамку и с другого конца, опирающуюся на призму, закрепленную в пазу верхнего рычага, опирающегося на каркас, на другом конце верхнего рычага закреплена призма, на которую опирается рамка, с которой соединена штанга с поддоном для грузов, причем образцы шарнирно соединены с нижними и верхними захватами, а тяги имеют на обоих концах цилиндрические шарниры (Патент RU 2257562, 2005).

Известна установка для испытания материалов на длительную прочность, содержащая станину, траверсы, активный и пассивный захваты образца, рычажный нагружающий механизм, связанный с пассивным захватом, механизм поддержания постоянной нагрузки, включающий связанный с активным захватом ходовой винт и соединенный с ним привод его перемещения, выполненный в виде установленного на станине гидроцилиндра соосно ходовому винту, снабженному двумя гайками, одна из которых связана с неподвижной траверсой, другая - с приводом его перемещения, блоками и перекинутыми через них соответствующими гибкими тягами с грузом, а на боковых поверхностях каждой из гаек выполнены кольцевые проточки для намотки соответствующих гибких тяг, между активным захватом и связанным с ним ходовым винтом установлены дополнительные активный и пассивный захваты, причем дополнительный активный захват соединен с ходовым винтом, а дополнительный пассивный захват соединен с активным захватом образца с помощью винта с гайкой, между которой и активным захватом образца расположена неподвижная траверса, между дополнительными захватами установлен динамометр с возможностью его снятия без разгрузки испытуемого образца (Патент RU 2164345,2001).

Наиболее близким по технической сущности решением является установка для испытания на длительную прочность однонаправленных полимерных композиционных материалов, содержащая станину, активный и пассивный захваты образца, рычажный нагружающий механизм, установленный на станине гидроцилиндр, датчик перемещений, установленный между захватами, датчик усилий, размещенный между активным захватом и одним концом рычажного нагружающего механизма, другой конец которого шарнирно связан с гидроцилиндром, шлейфовый осциллограф, соединенный с датчиками перемещений и усилий, а пассивный захват соединен с грузом (Патент на полезную модель RU 80572, 2009).

Недостатками является то, что при статических испытаниях на длительную прочность невозможно учесть влияние и температуры и влажности среды при нагружении.

Задачей полезной модели является исследование влияния действий влажности среды и температурного режима на образцы однонаправленных полимерных композиционных материалов при нагружении.

Сущность полезной модели заключается в том, что в установке для испытания на длительную прочность однонаправленных полимерных композиционных материалов с учетом влияния влажности среды, содержащей станину, образец, активный и пассивный захваты образца, нагружающий механизм, установленный на станине, датчик перемещений, активный захват соединен с грузом, образец размещен в резервуаре с водой, помещенный внутри трубы, стенки которой покрыты изнутри алюминиевой фольгой, введен нагревательный элемент в виде спирали, укрепленный по внутреннему контуру трубы и соединенный с блоком автоматического поддержания температуры, а к резервуару подключен датчик влажности и блок автоматического поддержания влажности среды.

Новизна заключается в том, что активный захват соединен с грузом, образец размещен в резервуаре с водой, помещенный внутри трубы, стенки которой покрыты изнутри алюминиевой фольгой, введен нагревательный элемент в виде спирали, укрепленный по внутреннему контуру трубы и соединенный с блоком автоматического поддержания температуры, а к резервуару подключен датчик влажности и блок автоматического поддержания влажности среды.

Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой области и смежных областях позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявленном устройстве.

На фигуре изображена принципиальная схема описываемого устройства.

Установка содержит станину 1, пассивный 2 и активный 3 захваты для образца 4 испытуемого материала, нагружающий механизм 5 с грузом 6, связанный с пассивным захватом 2. Образец 4 размещен в резервуаре с водой 7, резервуар 7 помещен внутри трубы 8, стенки которой покрыты изнутри алюминиевой фольгой 9, и нагревательным элементом в виде спирали 10, укрепленном по внутреннему контуру трубы и соединенным с блоком автоматического поддержания температуры 11. Между захватами 2 и 3 установлен датчик перемещений 12. К резервуару 7 подключен датчик влажности 13 и блок автоматического поддержания влажности среды 14.

Установка работает следующим образом. Образец 4 испытуемого материала из однонаправленного полимерного композиционного материала пропускают в резервуаре с водой 7 внутри трубы 8,торцы трубы 8 герметизируют и теплоизолируют. Нагружают механизм 5 грузом 6. В зависимости от массы груза 6 время проведения эксперимента будет различным и фиксироваться устройством для измерения времени. На блоке автоматического поддержания температуры 11 выставляют необходимые интервалы поддержания температуры и подают напряжение на нагревательный элемент 10, закрепленный внутри трубы 8. Параллельно с образцом 4 устанавливается датчик перемещений 12. К резервуару 7 подключают датчик влажности 13 и на блоке выставляют необходимые интервалы поддержания влажности среды 14. Регулярно, через определенные интервалы времени, снимаются показания температуры, влажности, перемещений. При достижении предела длительной прочности образца 4 однонаправленного полимерного композиционного материала происходит его разрушение. По полученным результатам сравнивают пределы длительной прочности образца 4, как без влияния температуры и влажности среды, так и с их учетом при нагружении.

Полезная модель позволяет расширить возможности испытания однонаправленных полимерных композиционных материалов за счет учета влияния температуры и влажности среды при нагружении, а также исследование влияния действий влажности среды и температурного режима на образцы однонаправленных полимерных композиционных материалов при нагружении.

Установка для испытания на длительную прочность однонаправленных полимерных композиционных материалов с учётом влияния влажности среды, содержащая станину, образец, активный и пассивный захваты образца, нагружающий механизм, установленный на станине, датчик перемещений, отличающаяся тем, что активный захват соединен с грузом, образец размещен в резервуаре с водой, помещенном внутри трубы, стенки которой покрыты изнутри алюминиевой фольгой, введён нагревательный элемент в виде спирали, укрепленный по внутреннему контуру трубы и соединенный с блоком автоматического поддержания температуры, а к резервуару подключён датчик влажности и блок автоматического поддержания влажности среды.

РИСУНКИ



 

Похожие патенты:
Наверх