Установка типа цилиндр-поршень для испытания образцов на растяжение-сжатие

 

Изобретение относится к технике для испытаний материалов и позволяет снизить трудоемкость и повысить точность измерений. Установка состоит из камеры высокого давления (КВД) 1, заполненной жидкой средой 13, внутри, которой размещен электроввод 2 и поршень (П) 3. На П 3 укреплен дном стакан (С) 4, заполненньй жидкой средой 13. Внутри С 4 установлен с образованием герметической полости допол (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

119) (111 (5р 4 G 01 N 3 /10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPGH0MV СЮ4ДЕ П.:ЛЬСТВУ.

ГОСУДАРСТВЕННЬ1Й КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ (21) 3843627/22-03 (22) 09.01;85 (46) 30.06.86. Бил. В 24 (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материалов

АН УССР (72) Н.В.Новиков, В.И.Левитас, А.Б.Немировский и А.П.Ряпосов (53) 620 ° 172(088.8) (56) Бриджмен П. Исследование больших пластических деформаций и разрыва.

М.: ИЛ, 1955.

Ушаков Г.Д. Аппаратура и методы изучения деформаций горных пород.

Новосибирск, Наука, 1977.

Байдвк Б.В. Механические свойства горных пород при повышенных давлени ях и температурах. Гостоптехиздат, 1963. (54) УСТАНОВКА ТИПА ЦИЛИНДР-ПОРШЕНЬ

ДНЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ-

СЖАТИЕ (57) Изобретение относится к технике для испытаний материалов и позволяет снизить трудоемкость н повысить точность измерений. Установка состоит из камеры высокого давления (КВД) 1, заполненной жидкой средой 13, внутри которой размещен электроввод 2 и пор- шень (П) 3. На П 3 укреплен дном стакан (С) 4, заполненный жидкой средой 13. Внутри С 4 установлен с обра-. зованием герметической полости допол1241089 нительный П 5. Свободный конец П 5 ческое давление, Давлением жидкости взаимодействует с образцом 10. В КВД 1 íà lI 5 создается гидростатическое и герметической полости С 4 установ- давление в герметической полости С 4. лены манганиновые датчики давления 8, Величины этих давлений фиксируются на связанные с измерительной аппарату- измерительных приборах и по их значерой. Через П 3 прикладывают осевое ниям определяют осевое усилие. Испытаусилие на образец 10.и одновременно ние на растяжение проводят также с нагревают его электронагревателем 9, применением скоб-реверсоров. Установустановленным на электровводе 2. По ка позволяег испьггывать образцы под мере движения П 3 за счет сжатия жид- давлением до 30000 бар и при т-рах о кости в КВД. 1 создается гидростати- до 1000 С. 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для Испытания материалов в условиях высоких давлений.

Целью изобретения является сниже- 5 ние трудоемкости и повышение точности измерений.

На фиг. 1 показана установка, общий вид, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1. 10

Установка типа цилиндр-поршень для испытания образцов на растяжениесжатие преимущественно при высоких гидростатических давлениях и температурах состоит из камеры 1 высокого давления, внутри которой находится неподвижный электроввод 2,--подвижный поршень 3 со стаканом 4, внутри которого установлен с возможностью осевого перемещения дополнительный поршень 5. Поршень 3 имеет отверстия 6 с изолированными вводами 7, на которых крепятся средства измерения, состоящие из датчиков 8 давления, напри- мер проволочных манганиновых. На неподвижном электровводе 2 расположен нагреватель 9,охватывающий образец 10.

Подвижный поршень 3 и дополнительный поршень 5 снабжены уплотнениями 11 и 12 соответственно. Камера 1 высоко- 30 го давления и дополнительная замкнутая камера 4 заполнены жидкой средой 13.

Установка работает следующим образом. 3S

В камеру 1 высокого давления вставляют электроввод 2 с закрепленными на нем нагревателем 9 и образцом 10 и заливают в нее необходимое количество рабочей жидкости 13. В замкнутую полость стакана 4 заливают необходимое количество рабочей жидкости 13, после чего.в стакан 4 вставляют дополнительный поршень 5 с уплотнением 12. После этого подвижный поршень 3 с уплотнением 11 вставляют в камеру 1 высокого давления и прикладывают осевое усилие, например, прессом (не показано). По мере движения подвижного поршня 3 в камере 1 высокого давления вследствие сжатия рабочей жидкости 13 создается гидро-, статическое давление. За счет давле,— ния рабочей жидкости 13 на дополнительный поршень 5 в замкнутой полости стакана 4 рабочая жидкость 13 также сжимается и создает гидростатическое давление, отличающееся íà ве тичину силы трения дополнительного поршня 5 в замкнутой полости стакана 4, деленную на площадь поршня, Фиксируя .несколько значений гидростатического давления в камере 1 высокого давления и замкнутой полости стакана 4, определяют постоянный для каждого отдельного опыта коэффициент р :

2(o,- Vî) р И

Одновременно с этим включают нагреватель 9 и производят нагрев образца 10 до требуемой температуры. Осевое нагружение образца 10 начинается в момент касания дополнительным поршнем 5 поверхности образца 10. Во время осевого нагружения образца 10 значительно возрастает гидростатическое давление замкнутой полости стака4 2

Фиг.1

ВНИИПИ Заказ 34?9/36 Тираж 778

Под пис но е

Произв. -полиrp. пр-тие, r Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1241 на 4. Величины гидростатического дав— ления в камере 1 высокого давления и замкнутой полости стакана 4 фиксируются регистрирующими приборами.

Величину силы трения дополнительного поршня 5 в замкнутой полости стакана 4 определяют по формуле:

Ро

Зная в любой момент опыта гидро- 10 статическое давление в замкнутой полости стакана 4, в камере 1 высокого давления,. величину силы трения дополнительного поршня 5 в замкнутой по- . лости стакана 4, площадь дополнитель-15 ного поршня 5 и его,штока, осевое усилие на образец определяют по фор- .

Р= P, п Fòð Ро(5„5 )

После проведения опыта нагрева- 20 тель 9 отключают подвижный поршень 3 возвращают в исходное положение.

Испытание на растяжение проводят в такой же последовательности с применением скоб-реверсоров. 25

Погрешность измерения осевого усилия на образец в предлагаемой установке зависитот погрешности датчиков давления.,которая составляет величину меньше 1Х.Установкапозволяет испыты- 30

089 4 вать образцы при давлениях до 30000 бар и температурах до 1000 0.

Формула изобретения

Установка типа цилиндр-поршень для испытания образцов на растяжениесжатие преимущественно при высоких гидростатических давлениях, содержащая камеру высокого давления, заполненную жидкой средой, размещенные в ней подвижный поршень, электроввод и средства измерения, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения точности измерений, она снабжена электронагревателем, заполненным жидкой средой, стаканом, дно которого укреплено на поршне, .дополнительным поршнем, установленным в стакане с образованием герметичной полости, а свободный конец поршня предназначен для взаимодействия с образцом, при этом средст-, ва измерения выполнены в виде проволочных манганиновых датчиков давления, установленных в камере высокого давления и герметичной полости стакана, и связаны с измерительной аппаратурой, а электронагреватель установлен в камере высокого давления °