ОБРАЗЕЦ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА ВНЕЦЕНТРЕННОЕ СЖАТИЕ

Полезная модель относится к области строительства, в частности к испытаниям образцов на внецентренное сжатие.
Наиболее близким устройством и образцом того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является устройство, содержащее в себе нижнюю подвижную и верхнюю неподвижную траверсы испытательной машины, испытываемый образец в виде призмы с двумя парами сферических лунок для центрирующих элементов, одна из которых совпадает с продольной осью образца, а вторая пара смещена относительно оси на заданное расстояние. Нагружение образцов осуществляется при единственном наперед заданном эксцентриситете. (Сопротивление материалов. Руководство по выполнению и журнал лабораторных работ. Автор: В.Г.Подойников, Челябинск, 2010 г. Стр.). Принят за прототип.
Недостатком известного устройства и образца является ограниченная возможность исследования влияния эксцентриситета сжимающей нагрузки на распределение напряжений по поперечному сечению и невозможность непосредственного определения напряжений в центре тяжести сечения.
Сущностью заявляемой полезной модели является возможность осуществления исследования влияния эксцентриситетов на распределение напряжений в сечении, включая и непосредственно центр тяжести.
Техническим результатом полезной модели является получение достоверных результатов о напряженном состоянии материала образца.
Технический результат по образцу достигается тем, что в известном образце для испытаний на внецентренное сжатие со сферическими лунками для центрирующих элементов, особенностью является то, что образец имеет двутавровый профиль с отверстиями по углам на верхней и нижней поверхности для его фиксации в устройстве для испытаний.
Технический результат по устройству достигается тем, что известное устройство для испытаний на внецентренное сжатие, включающее нижнюю подвижную и верхнюю неподвижную траверсы испытательной машины, центрирующие элементы, дополнительно снабжено нижней опорной плитой с направляющими шпильками по углам и верхней опорной плитой с отверстиями по углам для установки в них фиксирующих шпилек с шайбами и затяжными гайками, при этом на внешних поверхностях опорных плит симметрично по парно выполнены четыре сферические лунки для центрирующих элементов, одна пара которых совпадает с продольной осью образца, а другие смещены относительно оси на заданное расстояние.
На фигуре изображена схема устройства для испытания образца двутаврового сечения на внецентренное сжатие, где приняты следующие обозначения: образец - 1, верхняя опорная плита - 2, нижняя опорная плита - 3, сферическая лунка - 4, центрирующий элемент - 5, фиксирующая шпилька - 6, затяжная гайка - 7, шайба - 8, направляющая шпилька - 9.
Первоначально образец - 1 фиксируется на нижней опорной плите - 3 при помощи четырех направляющих шпилек - 9. Затем устанавливается верхняя опорная плита - 2, которая крепится четырьмя фиксирующими шпильками - 6, при помощи затяжных гаек - 7 через шайбы - 8.
Перед установкой образца - 1, устанавливаются центрирующие элементы - 5 в виде стальных сфер в сферические лунки - 4 в верхней и нижней опорных плитах, которые совпадают с главной центральной осью испытуемого образца - 1. Собранное устройство размещается в универсальную машину, например, типа УММ, устанавливается между верхней неподвижной и нижней подвижной траверсами и производится ступенчатое нагружение образца - 1. Затем центрирующие элементы - 5 поочередно перемещают в следующие симметрично расположенные сферические лунки - 4 с заданным эксцентриситетом, и производят нагружения аналогичные нагружению проводимому по главной центральной оси.
Заявляемый образец и устройство для испытания на внецентренное сжатие позволяют:
- оценить влияние эксцентриситетов на распределение напряжений по сечению;
- непосредственно замерить величину напряжения в центре тяжести сечения и подтвердить ее независимость от эксцентриситета;
- выяснить положение нулевой линии (граница между растянутой и сжатой зонами);
- визуально выяснить существование ядра сечения.