Простые клиновые захваты на растяжение
Рис. 1: Простой клиновой захват грузоподъемностью 10 000 фунтов для плоских образцов шириной 1 дюйм, длина захвата 1,5 дюйма.
Существует два основных типа механических клиновых захватов. Либо клинья перемещаются в осевом направлении при затягивании образца, а корпуса захватов остаются неподвижными, либо корпуса захватов перемещаются в осевом направлении, а клинья остаются неподвижными при затягивании образца. В терминологии компании Wyoming Test Fixtures, Inc. первые называются Простой Натяжные клиновые захваты, а последние называются Стандартные клиновые захваты на растяжение.
Пример простого клинового захвата показан на рис. 1. Обратите внимание, что винт с каждой стороны захвата, упирающийся в пластину, прижимающуюся к вершинам вставок клинового захвата, используется для затягивания захвата на образце перед испытанием.
Простые клиновые захваты немного проще в изготовлении и поэтому немного дешевле. Однако их основное преимущество проявляется в тех случаях, когда вертикальное пространство в нагрузочной раме ограничено, или когда испытание должно проводиться в печи или камере окружающей среды. Поскольку простые клиновые захваты не имеют противоположных ручек для открытия и закрытия клиньев, их общая длина значительно меньше.
Поскольку клинья перемещаются в осевом направлении относительно образца во время зажима, простые клиновые захваты могут случайно привести образец на растяжение в сжатое состояние во время установки, возможно, повредив его при затягивании второго захвата. Однако следует отметить, что при использовании простых клиновых захватов можно захватить верхний конец образца для испытания, а затем отсоединить нижний захват от испытательной машины во время зажима образца, избежав таким образом этой потенциальной проблемы. Например, захваты, показанные на рис. 1, имеют соединения со скользящей посадкой, так что при удалении соединительного штифта захват отсоединяется от нагрузочной рамы.
При приложении нагрузки к испытуемому образцу происходит расклинивающее действие, которое захватывает образец пропорционально величине приложенной нагрузки, как и в стандартном захвате. Пружины втягивают вставки захвата, когда захваты открываются путем откручивания винтов.
На рис. 2 показан аналогичный простой захват, но с затяжными винтами в верхней части захвата (здесь их не видно). Это вариант, когда рукоятки достаточно толстые. Хотя винты не видны на этой фотографии, нажимная пластина видна. Обратите внимание, что в этой рукоятке установлены вставки V-образной формы для захвата круглых образцов. Могут быть предоставлены любые типы вставок для захвата (см. наш раздел Вставка для рукоятки с клиновым захватом на растяжение Page).
Рис. 2: Простые клиновые захваты грузоподъемностью 15 000 фунтов с V-образными захватами, покрытыми частицами карбида вольфрама, для круглых образцов.
На рис. 3 показан пример простых клиновых захватов с верхними винтами и толкающими пластинами. Эти захваты предназначены для широких образцов, например, для геотекстильных материалов, испытываемых в соответствии с ASTM D4595.
Рис. 3: Клиновые захваты Simple Tensile шириной 4 дюйма, грузоподъемность 1 000 фунтов.
Иногда пространство очень ограничено, например, при проведении испытаний на растяжение при криогенных температурах в дьюаре. На рис. 4 показаны компактные клиновые захваты грузоподъемностью 20 000 фунтов, изготовленные из нержавеющей стали марки 310.
Рис. 4: Компактные клиновые захваты Simple Tensile мощностью 20 000 фунтов, изготовленные из нержавеющей стали 310 для использования при криогенных температурах.
Менее распространенный вариант простых клиновых захватов показан на рис. 5. Вместо того, чтобы использовать винты сверху или по бокам корпуса захвата для прижатия клиньев к образцу, эти захваты имеют маховик для затягивания клиньев на образце.
Рис. 5: Простые клиновые захваты для растяжения с маховиками для затягивания клиньев, Грузоподъемность 5 000 фунтов, ширина 1 дюйм.
Дополнительная информация о захватах для растяжения и испытаниях на растяжение:
"Механические клиновые захваты для испытаний на растяжение," CompositesWorld, январь 2009 г.
"Захват образцов для испытаний композитов: Варианты и руководство," CompositesWorld, апрель 2018 г.
"Дополнительные типы захвата для образцов для испытаний на растяжение," CompositesWorld, февраль 2010 г.
"Испытание композитов на растяжение: простая концепция, сложности на практике," CompositesWorld, январь 2015 г.
"Однонаправленные композитные образцы на осевое растяжение," CompositesWorld, январь 2006 г.
"Толстостенные однонаправленные композитные образцы," CompositesWorld, июль 2013 г.