Устройство для определения физикомеханических свойств пористых материалов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< и 767648 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 21.06.78 (21) 2637012/23-33 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 300980. Бюллетень HP 36 (51) м KA 3

6 01 и 33/38

Государственный комитет

СССР яо делам изобретениИ н открытий (53) УРК 620. 1 (088.8) Дата опубликования описания 300980 (12) Авторы изобретения

В.М.Аксенов, Б.С.Черепанов, A.Í.Cû÷åâ, И.Г.Петров, Н.A.Êóçüìóê и А.Д.Гайдуков (11) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к исследованию физико-механических свойств материалов, а именно к устройствам .для иСпытания образцов строительных материалов.

Известно устройство для определения физико-механических свойств материалов, имеющее камеру и приспособление для подачи и выпуска газа (1) .

Недостатками этого устройства являются невозможность точного установления начала разрушения испытываемого образца, невозможность визуального Koнтроля .3а ходом протекающих в камере процессов и невозможность проведения качественных испытаний пористых материалов при комплексных циклических нагрузках.

Наиболее близким к изобретению является устройство для определения физико-механических свойств пористых материалов, содержащее герметичную камеру со штуцерамн подачи и выпуска газа и нагревателем f2) .

Недостатками известного устройства являются невозможность контроля процессов, протекающих в испытываемом образце, невозможность установлейки начала разрушения испытываемого образца, невозможность проведения исследований в изменяющемся поле

5 температур, расчетное определение времени сброса, не позволяющее иметь

-действительного значения времени .сброса давления, невозможность определения характера падения давления, 10 наличие только баллонов с сжатым газом, не дающее возможности создания в камере строго определенного значения давления, невозможность визуального контроля 3а ходом протекающих в камере процессов, сложность устройства сброса давления. Все это создает значительные трудности в понимании работы пористых материалов в реальных конструкциях.

Цель изобретения — повышение точности испытаний.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для определения физико-механических свойств порис25 тых материалов, содержащем герметичную камеру со штуцерами подачи и выпуска газа .и нагревателем, герметичная камера снабжена микрофонами и штангами с прикрепленными к ним контактирующими с образцом пружина7б7648 ми с тензодатчиками, причем штанги жестко соединены с герметичной камерой. При этом устройство снабжено приспособлением измерения времени сброса давления, а герметичная камера — конусообразным экраном, пружины выполнены в виде гибких пластин, концы пружин, контактирующие с образцом, снабжены опорными элементами с шарнирами. Кроме того, пружины с тензодатчиками снабжены теплоизоляцией.!

На фиг. 1 дана герметичная камера, вертикальный разрез; на фиг.2— то же, горизонтальный разрез; на фиг. 3 — конструкция пружины с тен- 15 зодатчиком и теплоизоляцией и конструкция штанги, удерживающей пружину, вертикальный разрез; на фиг. 4 конструкция штанги и пружины с тензодатчиком со снятой теплоизоляцией 2О

I вид сверху; на фиг. 5 — конструкция крепления пружины с датчиком на штанге, фрагмент; на фиг. б — схема системы создания и поддержания давления газовой среды в термокамере; на фиг. 7 — блок-схема контрольно-измерительного комплекса устройства.

Устройство для определения физикомеханических свойств пористых материалов содержит герметичную камеру 1 со штуцером 2 подачи газа, отверсти- ЗО ем 3 для разрежения и нагревателем 4.

Внутри камеры 1 установлены испытываемый образец 5, микрофоны б, пружины 7 с тензодатчиками 8, конусообразный экран 9, Осветительное устрой- 35 ство 10 и штанги 11, жестко связан ные с корпусом камеры 1. ерметичная камера 1 снабжена устройством 12 измерения времени сброса давления

li электрическим устройством 13 сброса Щ давления и устройством 14, обеспечивающим кино-фотосъемку. Пружины 7 с тензодатчиками 8 выполнены с теплоизоляцией 15 и с опорными элементами

16 с шарнирными соединениями 17. Кроме того, устройство снабжено систе45 мой создания и поддержания газового давления; состоящей из газовых емкостей 18, компрессоров 19, форвакуумного насоса 20 и газгольдера 21, а также системой 22 контроля температуры.

Устройство для определения физикомеханических свойств пористых материалов работает следующим образом.

В герметичной камере 1 устанавливают испытываемый образец 5, напротив него — микрофоны б, а над ним — защитный экран 9, предохраняющий образец от осаждения конденсата; íà гранях испытываемого образца 5 устанав- р) ливают пружины 7 с тензодатчиками 8, закрепленные на штанге 11. Затем из газовйх емкостей 18 при помощи компрессоров 19 через штуцер 2 в камере

1 создают рабочее давление, а при у5 помощи нагревателя 4 — требуемую температуру.

Под действием переменных температуры и давления образец 5 подвергают разрушению, начало которого определяют с помощью микрофонов 6, а дальнейшее разрушение образца 5 определяют с помощью тенэодатчиков 8, при этом весь процесс разрушения образца 5 в камере 1 регистрируют устройством 14, обеспечивающим кино-фотосъемку.

В случае, когда необходимо иметь в камере 1 определенную по чистоте газовую среду, ее перед заполнением газом вакуумируют при помощи форвакуумного насоса 20 через газгольдер 21, служащий так же приемником отработанного газа.

Конструкции пружин 7 позволяют определять физико-механические свойства образцов различных размеров, что обеспечивается выполнением штанг

11 с прорезями.

Достоверность картины протекающих процессов в образце 5 различной кон- .

° фигурации обеспечивается выполнением пружин 7 с опорными элементами 16, имеющими шарнирное соединение 17.

Характер протекающих в образце 5 йроцессов регистрируют тензодатчиками 8, которые соединены с пружиной при помощи точечной сварки или специального клея.

Теплоизоляция 15, выполненная на пружинах 7 с тензодатчиками 8, предохраняет их от сконденсированного газа и локального перегрева, обеспечивая тем самым стабильность работы устройства.

Для визуального и акустического контроля физико-механических процессов, протекающих в образце 5, герметичная камера 1 снабжена микрофоном б, осветительным устройством 10 и устройством 14, обеспечивающим кинофотосъемку.

Для создания полной картины протекающих в образце 5 процессов герметичная термокамера 1 снабжена устройством измерения времени сброса давления и системой 22 контроля температуры.

Предлагаемое устройство позволяет измерять физико-механические характеристики материалов с большой точностью и получать достоверные результаты, определять свойства образцов материала различных размеров и конфигурации при температуре.и в изменяющемся поле температур и регистрировать их с требуемой точностью, измерять режим изменения давления, а также акустический и визуальный контроль процессов, протекающих s термокамере и их автоматическую регистрацию, создавать и поддерживать газовое давление в термокамере с

767648

Формула изобретения

11 большой точностью и применять газ требуемой чистоты.

Таким образом, конструкция устройства для определения физико-механических свойств пористых материалов приближает условия испытаний к натурным, повышает точность испытаний, обеспечивает достоверность результатов и повышает эффективность исследований, что исключает значительные трудности в понимании работы пористых материалов в реальных конструкциях.

1. Устройство для определения физико-механических свойств пористых материалов, содержащее герметичную камеру со штуцерами подачи и выпуска газа и нагревателем, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности испытаний, герметичная камера снабжена микрофонами и штангами с прикрепленными к ннм контактирующими с образцом пружинами с тензодатчиками, причем штанги жестко соединены с герметичной камерой.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено приспособлением измерения времени сброса давления.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что герметичная камера снабжена конусообразным экраном.

4. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что пружины выполнены в виде гибких пластин.

5. Устройство по пп.1, 4, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что концы пружин, контактирующие с образцом, снабжены опорными элементами с шарнирами.

35 6. Устройство по пп.1, 4, 5, о тл и ч а ю щ е е.с я тем, что пружины с тензодатчиками снабжены теплоизоляцией.

Источники информации, Щ принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 624140, кл. G 01 и 3/18, 1977.

2. Амбриашвили Ю.К. и др. Особен.ности работы материалов конструкций железобетонных корпусов реакторов в переходных режимах. Труды Гидропроекта, вып.41, N., 1975, с.217-225.

767648 гг

Фиг. 7

Составитель В.Kqc pes

Редактор Т.Кузьмина Техред И. Граб Корректор М.Коста

Заказ 7185/40 Тираж 1019 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