Устройство для испытания образцов на растяжение в условиях гидростатического давления

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ В УСЛОВИЯХ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ, содерж щее камеру со ступенчатой полостью 77. заполненной жидкостью, два поршня, установленные в соответствующих ступенях полости камере, два захвата для образца, взаимодействующие с соответствующие поршнями, и средства измерения нагрузки, о т л и ч%а ю - щ е е с я тем, что, с целью приближения условий испытания к эксплуатационным , оно снабжено пружиной, установленной в большей ступени полости камеры и взаимодействующей с поршнем , установленным в зтой ступени, втулкой-упором, установленной в полости камеры между торцами поршней, и бинтовым стопором, установленным в мапоЛ ступени полости камеры и связанным с яяак последней и поршнем, установленным в этой ступени. Х/ХУУ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1 6 д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3520430/25-28 (22) 09.12.82 (46) 07.03.84. Бюл. 9 9 (72) Е.В.Лодус (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (53) 620.172.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 335573, кл. G 01 Ч 3/08, 1972.

2. Пью Х.Л. Механические свойства материалов под высоким давлением.

M., "Мир", 1973, с. 23 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

ОБРАЗЦОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ В УСЛОВИЯХ

ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ, содержащее камеру со ступенчатой полостью

ÄÄSUÄÄ 78272 А заполненной жидкостью, два поршня, установленные в соответствующих.ступенях полости камеры, два захвата для образца, взаимодействующие с соответствующие поршнями, и средства измерения нагрузки, о т л и ч%а ющ е е с я тем, что, с целью приближения условий испытания к эксплуатационным, оно снабжено пружиной, установленной в большей ступени полости камеры и взаимодействующей с по ханем, установленным в этой ступени, втулкой-упором, установленной в полости камеры между торцами порюней, и Винтовым стопором, установленным в малой ступени полости камеры и связанным с дном последней и поршнем, 19

С2 установленным в этой ступени.

1078272

Изобретение относится к технике испытаний образцов материалов на прочность, в частности к испытанйям образцов горных пород, грунтов и других материалов на растяжение з условиях гидростатического давления.

Известно устройство для испытания .образцов на прочность, содержащее камеру давления, два поршня одинакового сечения, один из которых не- fp подвижно закреплен в камере, а второй установлен с возможностью осевого перемещения, два захвата для образца, установленные между поршнями, и два источника гидравлического давления, соединенные соответственно с системами осевой и боковой нагрузки (1 Д.

Недостаток данного устройства заключается в невозможности одновременного изменения осевого и бокового, давлений в процессе испытания, а также в сложности конструкции, обусловленной необходимостью использования двух независимых гидравлических сис- 25 тем нагружения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для испытания образцов на растяжение в условиях гидростатического давления, содержащее камеру со ступенчатой полостью, заполненной жидкостью,два поршня, установленные в соответствующих ступенях полости камеры, два захвата для образца, взаимодействующие с соответствующими.поршнями, и средство измерения нагрузки. В процессе испытания образец подвергается взаимодействию постепенно увеличивающихся . осевой растягивающей и боковой сжима- 4р ющей нагрузок l2 S.

Недостаток известного устройства заключается в отличии условий исцытаний от эксплуатационных, что вызвано отсутствием средств, позволяющих45 производить испытание образца при действии постепенно увеличивающегося осевого растягивающего усилия и пикообразно изменяющегося бокового давления, т.е. когда осевая растягивающая 5р нагрузка постепенно увеличивается вплоть до разрушающей, а боковое усилие сначала увеличивается до некоторого заданного максимума, а затем падает до нуля. 55

Цель изобретения — приближение условий испытания к эксплуатационным.

Указанная цель достигается тем, что устройство для испытания образцов на растяжение в условиях гидростатнческого давления, содержащее камеру со ступенчатой полостью, заполненной жидкостью, два поршня, установленные в соответствующих ступенях полости камеры, два захвата для образца, взаимодействующие с соответ- 65 ствующими поршнями, и средства изме-, рения нагрузки, снабжено пружиной, установленной в большей ступени полости камеры и взаимодействующей с поршнем, установленным в этой ступени, втулкой-упором, установленной в полости камеры между торцами поршней, и винтовым стопором, установленным в малой ступени полости камеры и связанным с дном последней и поранем, установленным в этой ступени., На чертеже показана схема устройства для испытания.образцов на растяжение в условиях гидростатического давления.

Устройство содержит камеру 1, полость которой заполнена жидкостью и имеет ступени 2 и 3 разных диаметров,.два поршня 4 и 5, установленные соответственно в ступенях 2 и 3 полости камеры 1, два захвата б и 7 для образца 8, взаимодействующие соответственно с поршнями 4 и 5, гидроизоляционную оболочку 9 для образца 8, пружину 10, установленную в большей ступени 2 полости камеры 1 и взаимодействующую с поршнем 4, втулку-упор

11, установленную в полости камеры

1 между торцами поршней 4 и 5, винтовой стбпор 12, который установлен в ступени 3 полости камеры 1 и связан с поршнем 5 и дном камеры 1 посредством гайки 13, и средства измерения нагрузки (не показаны). В поршне 4 выполнен канал 14 для заполнения жидкостью полости камеры 1. Устройство размещено между опорными плитами 15 пресса (не показан ).

Устройство работает следующим образом.

Включают пресс и начинают сближение его плит 15, в результате чего поршень 4 поджимает пружину 10 и через втулку-упор 11 перемещает вниз поршень 5. После достижения заданного поджатия пружины 10 полость камеры 1 через канал 14 заполняют рабочей жидкостью, закрывают канал 14 и продолжают сближение плит 15. При этом наряду с продолжающимся сжатием пружины 10 происходит нагружение образца 8 постепенно возрастающим боковым сжимающим давлением жидкости и возрастающим осевым растягивающим усилием за.счет воздействия давления жидкости на поршень 5.

При достижении заданной величины бокового давления и соответствующего ему осевого усилия процесс сближения плит 15 прекращают, вращением гайки 13 стопора 12 закрепляют поршень 5 и с этого момента начинают второй этап нагружения образца 8.

Для этого начинают уменьшать сжимающее усилие плит 15 пресса. При этом эа счет перемещения вверх поршня 4 под действием пружины 10 проис1078272

Составитель Ъ.Тальвойш

Редактор Л.Гратилло Техред д.Иартяшова Корректоро.Билак

Заказ 935/35 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по, Делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæ1îðîä, ул.Проектная, 4 ходит уменьшение бокового гидростатического давления и дальнейшее увеличение осевого растягивающего усилия, поскольку стопор 12 препятствует перемещению вверх поршня 5. С уменьшением усилия пресса возрастающее осевое растягивающее усилие приводит к разрушению образца 8 при постепенном падении боковой нагрузки.

Изменение параметров нагружения может быть получено применением пружин с необходимой жесткостью, в том числе переменной, и изменением степени предварительного поджатия пружины.

При испытаниях малопластичных образцов целесообразно для надежной работы устройства на втором этапе нагружения соединять захваты с поринямн через дополнительные динамометрические пружины.

Предлагаемое изобретение позволяет проводить испытание образцов материалов в условиях, реально существующих на практике, упрощает конструкцию и себестоимость устройства.