Устройство для испытания образца материала на сжатие

 

Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности к устройствам для испытаний на сжатие образцов хрупких материалов неправильной формы. Цель изобретения - уменьшение габаритов устройства. На направляющих 3 установлены с возможностью перемещения заполненные жидкостью нагрузочные корпуса 1 и 2 с плунжерами 4 и 5. Между плунжерами 4 и 5 установлены соосно стаканы 7 и 8, обращенные друг к другу открытыми торцами. На дне каждого из стаканов 7 и 8 размещены наборы шариков, предназначенных для передачи сжимающих усилий на образец 11. Боковая поверхность стакана 8 выполнена в виде шипов, расстояние между которыми меньше диаметра шариков, а боковая поверхность стакана 7 имеет ответные пазы. Между наборами шариков и поверхностью образца 11 установлены днища, выполненные из отдельных сегментов, связанных посредством гибких связей между собой и с упругими элементами, размещенными в стаканах 7, 8. Полость корпуса 1 сообщена с манометром 6. При приложении сжимающей нагрузки к корпусам 1, 2 стаканы 7, 8 под действием плунжеров 4, 5 перемещаются один к другому. Р арики и сегменты днищ самоустанавливаются по площадке контакта с образцом 11. При разрушении образца 11 фиксируют его предел прочности на сжатие по манометру 6. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН.ll9lSUlll) I O

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ .К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ь 7ЬР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4669983/28 (22) 10. 02.89 (46) 15.01.91. Бюл ° N- 2 (75) Н.Н9Цвилынюк (53) 620.172 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !!9 1344900, кл . E 21 С 39/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗILA МАТЕРИАЛА НА СЖАТИЕ (57) Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности .к устройствам для испытаний на сжатие образцов хрупких материалов неправильной формы. Цель изобретения уменьшение габаритов устройства, На направляющих 3 установлены с возможностью перемещения заполненные жицкостью нагрузочные корпуса 1 и 2 с плунжерами 4 и 5. Между плунжерами

4 и 5 установлены соосно стаканы 7 и

8, обращенные друг к другу открытыми торцами. На дне каждого из стаканов

G 01 N 3/10 // Е 21 С 39/00 (51) 5

7 и 8 размещены наборы шариков, предназначенных для передачи сжимающих усилий на образец 11. Боковая поверхность стакана 8 выполнена в виде шипов, расстояние между которыми меньше диаметра шариков, а боковая поверхность стакана 7 имеет ответные пазы. Между наборами шариков и поверхностью образца 11 установлены днища, выполненные из отдельных сегментов, связанных посредством гибких связей между собой и с упругими элементами, размещенными в стаканах 7, 8, Полость корпуса 1 сообщена с манометром 6.

При приложении. сжимающей нагрузки к корпусам 1, 2 стаканы 7, 8 под действием плунжеров 4, 5 перемещаются один к другому. Шарики и сегменты днищ самоустанавливаются по площадке контакта с образцом 11. При разруше- ( нии образца 11 фиксируют его предел прочности на сжатие по манометру 6. g

1 зеп ° ф-лы, 5.ил9

1ашб

162089 7

Изобретение относится к технике . испытаний материалов, в частности к устройствам для испытания на сжатие образцов хрупких материалов непра5 вильной формы, например кернов горных пород без придания пм предварительно

4 ормы цилиндра.

Цель изобретения — уменьшение габаритов устройства. 10

На фиг. 1 показано устройство для испытания хрупких материалов на сжатие, общий вид; на фиг. 2 - разрез

А-А .на фиг. 1; на фиг. 3 — один из стаканов с днищем, поперечный разрез; 1> на фиг. 4 — один из стаканов, продольный разрез, на фиг. 5 - часть днища, поперечный разрез, Устройство содержит верхний и нижний нагруэочные корпуса 1 и 2, установленные с возможностью перемещения на напраправляющих 3, плунжеры 4 и 5, установленные с возможностью перемещения в корпусах 1 и 2 соответственно, манометр 6, сообщенный с полостью 25 ,корпуса 1, стаканы 7 и 8, установ- ленные соосно между плунжерами 4 и 5 и обращенные открытыми торцами один к другому. В боковой стенке стакана

7 выполнены пазы 9, а боковая поверх- 30 ность стакана 8 выполнена в виде шипов 10, форма и количество которых соответствуют форме и количеству пазов 9. Внутренний диаметр стаканов

7 и 8 превышает диаметр испытуемого образца 11 хрупкого материала, размещаемого в полости .стаканов 7 и 8.

На дно стаканов 7 и 8 установлены наборы шариков 12, предназначенных для передачи сжимающего усилия на образец 11. Иежду наборами шариков 12 и образцом 11 могут быть установлены днища, выполненные из отдельных сегментов 13, соединенных между собой с помощью гибких связей 14, для разме- 45 щения которых в боковых стенках стакана 7 между пазами 9, а также внутри шипов 10 стакана 8 выполнены кана лы 15 ° Концы гибких связей 14 прикреплены к крышкам 16, установленным на каналах 15 и подпружиненным упру50 гимн элементами 17. Жесткость упругих элементов. 17 подобрана таким об.разом, что днище, выполненное иэ отдельных сегментов 13 без приложения нагрузки к корпусам 1 и 2 имеет форму плоскости, участок канала 15, именнций увеличенный диаметр, перекрь т пробками 18. Внутри сегментов

13 выполнены каналы 19 и 20, размещенные под углом 90, внутри которых о размещены гибкие связи 14, Края сегментов 13 имеют закругленную форму, обеспечивающую поворот одного сегмента 13 относительно другого при нагрузке.

Внутренние полости корпусов 1 и 2 выполнены герметичными и заполнены рабочей жидкостью, например минеральным маслом. Расстояния между шипами

10 стакана 8 выполнены меньшими, чем диаметр шариков 12, что исключает выпадание шариков 12 через боковую поверхность стакана 8, Устройство работает следующим образом.

Испытуемый образец 11 неправильной формы, например керн, которому не придана форма цилиндра, при помощи камнерезной установки устанавливают внутрь стакана 7, затем, придерживая образец 11, стакан 7 поднимают и опускают образец 11, находящийся в стакане 7, в стакан 8. После этого стаканы 7 и 8 с установленным в них образцом 11 размещают между плунжерами 4 и 5.

При испытании кернов или образцов неправильной формы должно соблюдаться условие: Д-Э r Ш, где Д вЂ” внутренний диаметр стакана 7 или 8; Э— диаметр керна 11, Ш вЂ” диаметр шарика 12. Если испьггывается образец 11 неправильной формы, под значением

Э понимается наименьший поперечный

1 размер образца. Укаэанное требование объясняется тем, что несоблюдение условий неравенства при использовании стаканов 7 и 8 без днищ, приведет к выпаданию шариков 12 иэ стакаiна 7 или 8, а при использовании днищ на крайние, ближние к стенкам стаканов 7 или 8 сегменты 13 будет воздействовать большая сила при нагружении корпусов 1 и 2, что может привести к разрыву гибких связей 14.

После установки стаканов 7 и 8 с размещенным в них образцом 11 оказывает нагрузку на корпуса 1 и 2.

В результате создается давление, вследствие чего шарики 12, перемещаясь внутри стаканов 7 и 8, самоустанавливаются. на площадке контакта с образцом 11. В зависимости от формы площадки контакта происходит перераспределение шариков 12 в объеме, ограниченном стенками и дном стакана 7 или 8 и торцом образца 11. При этом чем меньше диаметр шариков 12, 5 162 тем более точно и полное набор шариков 12 заполняет обьем между стаканом 7 или 8 и образцом 11. При использовании днища отдельные сегме rrbr

13 поворачиваясь один относительно

1 другого за счет деформации упругих элементов 17 при воздействии на них крышкой 16, под действием гибкой связи 14 также самоустанавливаются на площадке контакта испытываемого образца 11. С увеличением цавления при сжатии образца 11 между верхним и нижним набором шариков 12 происходит раздавливание образца 11. При этом регистрируются показания манометра 6, предварительно оттарированного таким образом, что его показания соответствуют пределу прочности образца на станине.

По сравнению с известным предложенное устройство позволяет более полно использовать давление рабочеи жидкости в нагрузочных корпусах за счет горизонтального размещения поверхности плунжеров и равенства ик диаметров диаметрам корпусов. Нс> чение использования веерообразного расположения штоков позволяет уменьшить габариты устройства.

О8.17 б

Формула изобретения

1. Устройство для испытания образца материала на сжатие, содержащее, заполненные жидкостью верхний и нижнии нагрузочные корпусы с плун

nm, установленные с возможностью перемещения на направляющих, манометр, сообщенный с полостью одного из корпусов, и наборы шариков, о т л и—

10 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения габаритов устройства, диаметр каждого плунжера равен диаметру соответствующего корпуса, а устройство снабжено двумя расположенными

15 саосно между плунжерами и обращенными друг к другу открытыми торцами стаканами, у одного из которых боковая поверхность выполнена в виде шипов, 2О расстояние между которыми меньше диаметра шариков, а боковая поверхность второго стакана — в виде ответных пазов, при этом наборы шариков размещены на дне каждого из стаканов.

2. Устройство rro п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено днищами, расположенными на наборах шариков и выполненными из отдельных сегментов, связанных посредством гибких связей между собой и с упругими

ЗО элементами, размещенными в стаканах.

Риг.2

162089 7

® 17 ц

1У 10 14

Составитель В.Тальвойш

Техред П.Сердюкова Корректор С.черни

Редактор И.Келемеш

Заказ 4241 Тираж Под пи с ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно"издательский комбинат "Патент", г. Ужтород, ул. Гагарина, 101