Установка для прочностных ипытаний образцов материалов

 

Изобретение позволяет изучать энергообмен при одновременном испытании образцов разнопрочных материалов . Установка содержит основание 1 со стойками 2 и установленную на них подвижную траверсу (Т) 3с приводом 4. Перемещением Т осуществляют нагружение образцов 12, 13 и 14. Между основанием и Т размещен гидроцилиндр (ГЦ) 5 с основным поршнем (П) 6 и дополнительными П 7, 8 и 9 по числу захватов 15. Хвостовики 10 с насечками обращены в полость ГЦ 5 и взаимодействуют с перекидцыми стопорными собачками 11 для исключения, перемещений П 7, 8 и 9 в одном или обоих направлениях. Сумма площадей П 7, 8 и 9 равна площади П 6. Различные сечения П 7, 8 и 9 создают на образцах 12, 13 и 14 различS

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 (511 @ С 01 N 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3779283/22-03 (22) 10.08.84 (46) 15.02.86. Бюл. В 6 (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е;В.Лодус . (53) 620. 172 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1033909, кл. С 01 N 3/08, 1982.

Авторское свидетельство .СССР

У 736742, кл. G 01. N 3/08, 1978. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОЧНОСТНЫХ ИСПЫТАНИИ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение-позволяет изучать энергообмен при одновременном испытании образцов разнопрочных материалов. Установка содержит основание

1 со стойками 2 и установленную на них подвижную траверсу (Т) 3 с приводом 4. Перемещением Т осуществляют нагружение образцов 12, 13 и 14.

Между основанием и Т размещен гидроцилиндр (ГЦ) 5 с основным поршнем (П) 6 и дополнительными П 7, 8 и 9 по числу захватов 15. Хвостовики 10 с насечками обращены в полость ГЦ 5 и взаимодействуют с перекидвыми стойорными собачками 11 для исключения перемещений П 7,. 8 и 9 в одном или обоих направлениях. Сумма площадей П 7, 8 и 9 равна площади П 6.

Различные сечения П 7, 8 и 9 созда" ют на образцах 12, 13 и 14 различ1211633

10

40

|е усилия, пропорциональные пределам их прочности. Изменением объема жидкости в ГЦ 5 изменяется количество запасенной энергии в нем. В зави>

Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности к установкам для механических испытачий материалов с целью изучения энергообменных процессов при их разрушении.

Цепь изобретения — обеспечение возможности изучения энергообмена при одновременном испытании образцов разнопрочных материалов.

На чертеже представлена схема установки для прочностных испытаний образцов материалов.

Установка содержит основание 1 со стойками 2, подвижную траверсу 3 с приводом 4, установленную на стойках 2, накопитель энергии в виде размещенного между основанием 1 и траверсой 3 гидроцилиндра 5 с основным поршнем 6 и дополнительными поршнями 7-9, имеющими обращенные в полость гидроцилиндра 5 хвостовики 10 с насечкой и перекидные стопорные собачки 11,обеспечивающие в зависимости от их положения относительно оси хвостовиков 10 исключение перемещения хвостовиков 10 в одном или обоих направлениях. Рабочие площади поршней 7-9 пропорциональны пределам прочности испытуемых образцов 12-14, размещенных посредством захватов 15 между торцами поршней 7-9 и подвижной траверсой 3.

В сумме площади поршней 7-9 равны площади поршня 6. Для подачи среды служит насос 16, соединенный с гидроцилиндром 5 трубопроводом 17 высокого давления с вентилем 18 и сливным трубопроводом 19 с вентилем 20..

Установка работает следующим образом.

Испытуемые образцы 12-14 устанавливают в захватах 15 так, чтобы наименее прочные образцы находились в захватах поршней с меньшей рабочей площадью. Перемещением верхней симости от этого и от положения собачек 11 происходит одновременное или поочередное нагружение группы образцов. 1 ил. траверсы 3 приводят ее в контакт с захватами 15. В зависимости от IIQ ложения стопорных собачек 11 осуществляются следующие режимы нагружения.

1.Для исключения перемещения поршней 7-9 из полости гидроцилиндра 5 собачки располагают по схеме, показанной на чертеже. Перемещают траверсу 3 и насосом 16 через трубопровод 17 при открытом вентиле 18 подают жидкость в полость цилиндра 5. При этом поршень 6 перемещается и изменяет начальный.объем полости. При достижении заданного начального объема полости вентиль 18 закрывают, включают привод 4 и перемещением траверсы

3 вниз осуществляют .нагружение образцов 12-14. Сопротивление образцов 12-14 деформированию приводит к перемещению поршней 7-9 и поршня

6 внутрь полости цилиндра 5. Усилия, прикладываемые к образцам 12-14,пропорциональны площадям сечения поршней 7-9, а смещение поршней 7-9.пропорциональны характеристикам податливости образцов. Образцы 12-14 одновременно достигают пределов прочности, и при дальнейшем запредельном деформировании поршень наиболее хрупкого образца стремится переместиться из полости цилиндра, но этому препятствуют стопорные собачки 11. Быстрое снижение несущей способности хрупкого образца вынуждает остальные образцы воспринимать на себя часть нагрузки, т.е. происходит перераспределение энергии с одних образцов на другие, осуществляется режим одновременного разрушения образцов со взаимопередачей нагрузки.

2. При отсутствии стопорных собачек 11 работа установки при нагружении до предела прочности не отличается от описанной. При запредельном

211633

Составитель В.Тальвойш

Редактор М.Циткина Техред Л.Микеш Корректор Л. Пилипенко

Заказ 635/48 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,, ул.Проектная,4 деформировании осуществляется поочередное разрушение образцов 12-14 в порядке возрастания их прочности, когда первым разрушается образец с наиболее круто падающей характеристикой нагружения, последним — образец с пологой запредельной характеристикой. . 3. При установке собачек 11 в положение, исключащее перемещение поршней 7-9 внутрь полости цилиндра 5, нагружение образцов 12-14 до предела прочности идет в режиме одинаковых для всех образцов приращений деформаций. Поочередное разрушение образцов происходит в порядке увеличения их податливости.

4. При установке собачек 11 в положение, исключающее перемещение поршней 7-9 в обоих направлениях, нагружение идет в режиме одинаковых приращений деформаций. В,зависимости от податливости первым разрушается наименее податливый образец, а при одинаковой податливости — наименее прочный образец.

После проведения. серии испытаний по указанным режимам и сравнения характера разрушения образцов в зависимости от режима нагружения производят изменение параметров нагружения, для чего изменяют начальный объем полости гидроцилиндра 5.

Изменение заключенного в гидроцилиндре 5 объема сжимаемой жидкости изменяет количество эапасаемой в накопителе энергии. Испытания при различных запасах энергии отличаются различным характером разрушения образцов на всех режимах нагружения, и в раскрытии взаимОсвязей запаса энергии, режимов нагружения и характера разрушения раэнопрочных образцов заключается суть исследований.

Ф(ормула изобретения

Установка для прочностных испытаний образцов материалов, содержащая основание со стойками, траверсу, 15 установленную на стойках, и накопитель энергии в виде гидроцилиндра с поршнем, размещенного между основа,нием и траверсой, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью обеспечения

20 возможности изучения знергообмена при одновременном испытании образцов разнопрочных материалов, установка снабжена размещенными в отверстиях, "выполненных в торцовой стенке гидро2g цилиндра, дополнительными, поршнями, имеющими обращенные в полость гидроцилиндра хвостовики с насечками, .взаимодействующие с перекидными стопорными собачками, при этом траверса установлена с воэможностью

:перемещения, а рабочие площади дополнительных поршней пропорциональны пределам прочности испытуемых образцов и в сумме равны рабочей площади основного поршня.