Устройство для циклических испытаний образцов материалов при объемном напряженном состоянии

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ОБЪЕМНОМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ, содержащее камеру давления со ступенчатой внутренней полостью, установленные в ней два поршня различного поперечного сечения, связанные с захватами для образца, механизм возвратнопоступательного перемещения одного из поршней, отличающееся тем, что, с целью проведения испытаний образца асинхронно изменякнцимися осевой и боковой нагрузками, оио снабжено пружиной, установленной меяду вторым поршнем и торцом полости камеры.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

SU„„10878) 1511 С 01 и 3/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

С ур рс" > "- 4 > 0 рц LL

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ П

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3555014/25-28 . (22) 21 ° 12.82 (46) 23.04.84. Бюл. Р 15 (72) Е. В.Лодус (71) Всесоюзный .ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (53) 620.178.311.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР.

У 978007, кл. С 01 N 3/36, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 7!2735, кл. О 01 11 3/36, 1977 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ

ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ ПРИ

ОБЪЕМНОМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ, содержащее камеру давления со ступенчатой внутренней полостью, установленные в ней два поршня различного поперечного сечения, связанные с захватами для образца, механизм возвратнопоступательного перемещения одного из поршней, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью проведения испыта« ний образца асинхронно изменяющимися осевой и боковой нагрузками, оно снабжено пружиной, установленной между вторым поршнем и торцом полости камеры.

Ф 10878

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств матерна" лов, а именно к устройствам для циклических испытаний материалов при объемном напряженном состоянии.

Известно устройство для циклических испытаний образцов материала под высоким давлением, содержащее камеру давления, силовозбудитель; связанный с поршнем, жесткую раму с установлен- 10 ными на ней соосно поршню заполняемыми регулируемым количеством жидкости сильфонами, с которыми соединены захваты образца I 1 ).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для циклических испытаний образцов материалов при объемном напряженном состоянии, содержащее камеру давления со ступенчатой внутренней полостью, установленные в ней два поршня различного поперечного сечения, связанные с захватами для образца, механизм возвратно-поступательного перемещения одного из поршней 2 1.

Недостатком известных устройств является то, что их конструкция не обеспечивает нагружение образца асинхронно изменяющимися осевой и боковой нагрузками. Необходимость в таких испытаниях продиктована потребностями практики, когда весьма часто нагружение материала пульсирующими осевой и боковой нагрузками происходит асинхронно.

Целью изобретения является проведение испытаний образца асинхронно изменяющимися осевой и боковой нагрузками.

Указанная цель достигается тем, 40 что устройство для циклических испытаний образцов материалов при объемном напряженном состоянии, содержащее камеру давления со ступенчатой внутренней полостью, установленные

45 в ней два поршня различного поперечного сечения, связанные с захватами для образца, механизм возврат-. но-поступательного перемещения одного из поршней, снабжено пружиной, установленной между вторым поршнем и торцом полости камеры, При такой конструкции устройства перемещение поршней с образцом при водит к росту бокового давления и осевой нагрузки на образце, но часть

19 2 осевой нагрузки воспринимается пружиной, Наступает момент, когда сила давления жидкости на поршень уравноР вешивается пружиной. В этом состоянии осевая нагрузка равна нулю, и дальнейший рост бокового давления, т.е. перемещение поршней в прежнем направлении, приводит к изменению знака осевой нагрузки.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит камеру 1 давления со ступенчатой внутренней полостью, два поршня, верхний 2 и нижний 3, различного поперечного сече-. ния, захваты 4, в которых установлен образец 5 в гидроизоляционной оболочке 6. Между нижним поршнем 3 и торцом полости камеры 1 установлена пружина 7, например, коническая. Захваты 4 через динамометры 8 соединены с поршнями 2 и 3. Поршень 2 соединен с механизмом (не показан ) возвратнопоступательного перемещения. В каче— стве этого механизма может быть использован привод усталостной испытательной машины.

Устройство работает следующим образом.

При включении механизма, осуществляющего возвратно-поступательное перемещение поршня 2, последний вдвигается в полость камеры 1 и за счет разности площадей поршней 2 и 3 в полости камеры 1 создается давление, действующее на образец 5, поршень 3 и пружину 7, Деформирование пружины

7 приводит к постепенному снижению осевого усилия на образце 5. Если движение поршня 2 происходит в перво- . начальном направлении, то растягивающее осевое усилие переходит в сжимающее. Таким образом, за один цикл возвратно-поступательного перемещения поршня 2 образец испытывает одно нагружение боковым давлением и два нагружения осевой нагрузкой. Регулирование силовых параметров устройства осуществляется заменой пружины 7 с подбором ее характеристики жесткости.

Таким образом, изобретение обеспечивает.испытание образца при новом виде нагружения, состоящем в нагружении асинхронно изменяющимися осевой и боковой нагрузками.

1087819

ВНИИПИ Заказ 2646/37 Тирак 823 Подписное

Филиал IIDG "Патент" ° г.Уигород, ул.Проектмая, 4