Устройство для исследования объемной ползучести образца материала

 

Изобретение относится к технике испытания материалов, в частности к устройствам для исследования объемной ползучести материалов в условиях сложного напряженного состояния. Цель изобретения - повышение точности за счет исключения влияния отклонений геометрических размеров образца. Заполненная жидкостью камера 1 разделена на три изолированные полости двумя мембранами 2 и 3. между которыми устанавливаются цилиндрический образец 4 и концентрично ему втулка 5 с радиальными отверстиями. В изолированных полостях установлены дополнительные мембраны 6.7,8, разделяющие каждую из этих полостей на две равные по объему полости, соответственно А и Е, В и К. С и М. Полости А,Ё,В,К,С,М сообщены капиллярными трубками 9-14 с источниками давления. Камера 1 размещена в заполненном жидкостью сосуде 15 с капиллярной трубкой 16, сообщенной с атмосферой. В полостях В.К.М размещены приспособления 17.18,19 для регулирования объема рабочей жидкости. После заполнения жидкостью выравнивают попарно объемы рабочей жидкости в полостях А и Е. В и К, С и М с помощью приспособлений 17-19. Затем подают давление Е пол ос. т,- через капиллярные трубки 9-14 и измеряют в них изменение уровня жидкости, по которому определяют объемную ползучесть с л;з:аг, объем которого был учтен поедваситеп1 чым выравниванием жидксстн. 2 : (Л С

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>5 G 01 N 3/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В жи,1КССт . 2, 1 !

1 и втулку с радиальны- . д овленную в преднаэе ения образца

° 1,> M (61) 1626120 (21) 4785469/28 (22) 25.01.90 (46) 07.01.92. Бюл. М 1 (72) M.Í,Ëàðèí и И.Е,Брылев (53) 620. 172(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 16261201, кл. G 01 N 3/10, 1989, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ОБЬЕМНОЙ ПОЛЗУЧЕСТИ ОБРАЗЦА МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к технике испытания материалов, в частности к устройствам для исследования объемной полэучести материалов в условиях сложного напряженного состояния, Цель изобретения — повь шение точности за счет исключения влияния отклонений геометрических размеров образца.

Заполненная жидкостью камера 1 разделена на три изолированные полости двумя мембранами 2 и 3, между которыми уст".íàâëèâàþòñÿ цилиндрический образец 4

Изобретение относится к технике испытаний материалов. в частности к устройствам для исследования объемной полэучести материалов в условиях сложного напряженного состояния, и является усовершенство-. ванием известного устройства, описанного в авт, св. М 1626120.

В основном изобретении-устройстве для исследования объемной ползучести образца материала. содержащем заполненный жидкостью сосуд с капиллярной трубкой, размещенную в нем камеру, заполненную рабочей жидкостью и разделенную двумя мембранами на три изолированные полости, источники давления, соединенные капиллярными трубками с соответствующи. Ы 1704019 А2 и концентрично ему втулка 5 с радиальными отверстиями. В изолированных полостях установлены дополнительные мембраны

6.7,8, разделяющие каждую иэ этих полостей на две равные по объему полости, состветственно А и Е, В и К. С и М. Полости

А,Е.В,К,С,М сообщены капиллярными трубками 9 — 14 с источниками давления. Камера

1 размещена в заполненном жидкостью сосуде 15 с капиллярной трубкой 16. сообщенной с атмосферой. В полостях В,К,М размещены приспособления 17.18,19 для регулирования объема рабочей жидкости. После заполнения жидкостью выравнивают попарно объемы рабочей жидкости в полостях А и Е. В и К, С и М с помощью;1риспособ н;1й

17-19. Затем подают „.ààëåí. в пол;1, ч=-рез капиллярные трубки 9 — 14 и измеря QT в них изменение уровня,«идкости, па :-.орому определяют объе. ную полэучест с,.г:-цг, обьем которого был учтен поедваои1е "i чым выравниванием о -;мо ми полостями камеры, ми отверстиями, устан наченной для раэм центральной полости камеры между мембранами, причем каждая изолированная полость снабжена дополнительной, раздел г. юц,ей ее на две равные по объему изолиров.-ейные полости, а каждая изолированная дополнительная полость имеет свою «апиллярную трубку. Каждый источник давления сообщен с соответствующими смежнь.ми полостями посредством основной и дополнительной капиллярными трубками.

Недостатком данного устройства является низкая точность и" пытаний при исследовании объемной ползучести материалов в

1704019 условиях сложного напряженного состояния, так как при неточности в изготовлении образца появляется ошибка в измерении.

Цель изобретения — повышение точности испытаний, приводящее к повышению достоверности исследований, за счет исключения влияния отклонений геометрических размеров образца.

Указанная цель достигается тем, что известное устройство снабжено приспособлениями для регулирования объема рабочей жидкости, установленными на полостях, сообщенных с дополнительными капиллярными трубками, Существенные отличия от прототипа и новизна заключается в том, что устройство снабжено приспособлениями для регулирования объема рабочей жидкости, установленными на полостях, сообщенных с дополнительными капиллярными трубками.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит заполненную рабочей жидкостью камеру 1, разделенную на три изолированные полости двумя мембранами 2 и 3, между которыми устанавливается цилиндрический образец 4 исследуемого материала, а концентрично ему — втулка 5 с радиальными отверстиями, дополнительные мембраны 6,7.8, установленные соответственно в трех полостях камеры 1 и разделяющие каждую иэ этих полостей на две равные по объему полости. Мембрана 6 разделяет верхнюю полость камеры 1 на полос«А «Е. Мембрана 7 разделяет центральную полость камеры 1 на полости В и К, а мембрана 8 разделяет нижнюю полость на полости С и M. Полости А «Е, В «К. С и M соединены соответственно капиллярными трубкал «9 «10,11 «12,13 и 14 с источникам«давления (на чертеже не показаны). Kat".f .oа 1 разл ггце а внутри заполненного

-=тью cocóда 15 с к .<,1ллрной трубКо 116, сообщелной с атмосферой. В каждой из трех полостей Е, К и M расположено пр«спссоблен«е (17 — 19) для регул«рован«я объем- раác чей жидкости.

Приспособление для регулирования объема рабочей жидкости, изображено на ф .2, представляет „"îáîé шпильку 20, «меющую резьбу 21 при помощ«которой она вворачивается в стенку допел нительн ых IlGлостей Е,К и М, уплотн«тельную манжету 22

«место под гаечный ключ 23.

Устройство для исследования объемной ползучести ра5отает следующим образом.

Образец 4 вместе с втулкой 5 помещают внутрь замкнутой камеры 1, междуд«афрагма «2 «3. Bce « or. рованные полости А «

Е. B и К. С v, M через свои капиллярные

Одновременно измеряют изменения уровня жидкости Жд в капиллярной трубке

16 и подсчитывают изменен«я объема Ж/д замкнутой камеры г

ЛЧд=лЛ t, д

40 где d — внутренний диаметр кап«ллярной трубки 16.

Объемную ползучест«Ж/ исследуемого образца 4 при задэнлы . условиях натружения вычисляют по раз :.ст«изменений обь45 емов, (AVa /е) + (/В й/к) + (AVI:

-ЛЧм) — Л д -Ж/вт где AV» — изменение объема втулки;

Н4д- Ж/Š— изменение обьема образца

50 4 в первой полости с учетом сжимаемости рабочей жидкости;

Ж/в — Ж/к — изменение объема образца

4 во второй полости с учетом сжимаемости рабочей жидкости;

ЛЧс- Л /м — «зменен«е объема образца

4 в третьей полости с учетом сж«маемост« рабочей жидкости.

Учитывая величину обьема образца 4, который был подрегулирован и ри заправке и риспособлением 17-19 для регулирования

25 трубки 9-14 заполняют жидкостью, выравнивая объемы рабочей жидкости в полостях

А и Е, В и К, С и М, вращая при помощи гаечного ключа шпильку 20 по резьбе 21. вводя или выводя наконечник шпильки 20. в полости Е, К и М. Уплотнительная манжета

22 служит для герметизации полостей, при работе. Камеру 1 помещают в замкнутый сосуд 15, который также заполняют рабочей жидкостью. Нагружение образца 4 производят путем подачи давления Р1 в изолированные полости А,E,Ñ,Ì камеры 1 через капиллярные трубки 9,10,13,14 от одного источника давления, и давления Рг в изолированные полости В, K через капиллярные трубки 11 и 12 от другого источника давления. Под действием давлений Р1 и Рг изменяется объем образца 4 и втулки 5, объем замкнутой камеры 1 и объемы рабочей жидкости в изолированных полостях А и Е, В и

К, С и М и, как следствие, изменяются уровни жидкостей в капиллярных трубках

9,10,11,12,13,14 и 16. Замеряют изменения уровней жидкости ЬА и ЬЕ, ЛВ иЛ IK, Ь (С и Ам в соответственных капиллярах и подсчитывают изменения объемов рабочих полостей: ,г

hVI- m h lI

4 где I - А.Е,В,К,С,М; б1 — внутренний диаметр капиллярной трубки 1-ой полости, 1704019

7

Ю

15 объема в полостях Е, К и М получают уточненную объемную ползучесть данного материала.

Применение предлагаемого приспособления позволяет повысить достоверность 5 исследований объемной ползучести материалов, в том числе и низкомодульных, которые не поддаются токарной обработке, в условиях сложного напряженного состояния, за счет исключения влияния отклоне- 10 ний геометрических размеров образца на результаты испытаний, Формула изобретения

Устройство для исследования объемной ползучести образца материала по авт, св. М

1626120, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения точности за счет исключения влияния отклонений геометрических размеров образцов, оно снабжено приспособлениями для регулирвоания объема рабочей жидкости, связанными с полостями и дополнительными капиллярными трубками, сообщенными с соответствующими источниками давления.