Установка для испытания образцов на сжатие

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 249881, (21) 3331875/25-28

Р М К з (;01 N 3/08 с присоединением заявки Hо—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано23. 01. &Збюллетеиь Ì9 3 (53) УДК 620.173. .24(088.8)

Дата опубликования описания 23.01.&3

У з с .-., !

1"

A. Н. Ставрогин и Б. Г. Тар сов - -- а

<% (."л ;с е (72) Авторы изобретения чноВсесоюзный ордена Трудового К исследовательский институт го и маркшейдерского дела (71) Заявитель (5 4 ) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАН ИЯ ОБРАЗЦОВ

HA СЖАТИЕ

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания образцов горных пород до предела и эа пределом прочности в лабораторных условиях.

Известно устройство для испытаний образцов на сжатие, содержащее основание, две вертикальные -колонны, установленные на основании, траверсу, установленную на колоннах с возможностью перемещения, и нагружающие плиты (1 g..

Недостатком такого устройства яв-. ляется низкая точность испытаний, обусловленная возможными перекосами испытуемого образца вследствие непараллельности его поверхностей, взаимодействующих с поверхностями нагружающих, плит.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка для испытания образцов на сжатие, содержащая силовую раму с рабочей полостью, охватывающий ее и образующий с ней герметичную полость кольцевой бандаж, размещенные на раме гидродомкрат, механизм осадки штока гидродомкрата и нагружающий узел в виде самотормозящейся клиновой пары, уста- 30 новленный в рабочей полости силовой рамы блок слежения за скоростью деформации образца, связанный с герметичной полостью и блоком слежения блок разгрузки с клапаном слива., соединенный с герметичной полостью и блоком разгрузки источник давления и источник периодической подачи жидкости к гидродсмкрату. Блок разгрузки в своем корпусе не имеет регулируемых полостей, связанных с герметичной полостью (2 1.

Недостатком известной установки является низкая.достоверность результата испытания, это обусловлено тем, что при срабатывании клапана слива происходит полная разгрузка образца, так как объем сжатой жидкости, находящейся в герметичной полости, очень мал.

Цель изобретения — повышение дос-. товерности результата испытания.

Эта цель достигается тем, что в установке для испытания образцов на сжатие, содержащей силовую раму с рабочей полостью, охватывающий ее и образующий с ней герметичную полость кольцевой бандаж; размещенные на раме гидродомкрат, механизм осад» ки штока гидродомкрата и нагружаю991239 щий узел в виде самотормозящейся. клиновой пары, установленный в рабочей полости силовой рамы блок слежения за скоростью деформации образца,: связанный с герметичной полостью и блоком слежения блок разгрузки с 5 клапаном слива, соединенный с герметичной полостью и блоком разгрузки источник давления и источник периодической подачи жидкости к гидродом -. крату, блок разгрузки выполнен в 10 виде платы с тремя глухими отверстиями и установленными в них цилиндрическими.жиклерами, торцовые понерхности которых образуют с платой замкнутые полости, соединенные посредством клапана слива с герметичной полостью, а каждый клапан слива соединен с блоком слежения.

Кроме того, замкнутые полости выполнены регулируемыми по объему.

На чертеже предстанлена схема установки для испытания образцов на сжатие.

Установка для испытания образцов на сжатие содержит силовую раму 1 с рабочей полостью 2, в которую устанавливают испытуемый образец 3. Силовую раму 1 по наружной поверхности охватывает кольцевой бандаж 4 с уплотнениями 5.

Силовая рама 1 и кольцевой бан- ЗО даж 4 с уплотнениями 5 образуют герметичную полость 6. На силовой раме

1 размещены гидродомкрат 7, механизм осадки штока (не показан) гидродомкрата 7 и нагружающий узел в ви- 35 де самотормозящейся клиновой пары 8.

Установка содержит блок слежения эа скоростью деформации образца 3 н виде последовательно связанных датчика 9 деформации, установленного 4Р в рабочей полости 2, тензостанции

10, суммирующего устройства 11, преобразователя 12 сигналов и системы

13 управления, причем, суммирующее

УстРойство 11 связано с пРогРаммным 4 устройством 14. С герметичной полостью 6 и блоком слежения связан блок разгрузки, выполненный в виде платы 15 с тремя глухими отверстиями

16 и установленными в них цилиндрическими жиклерами 17. Торцовые поверхности 18 жиклеров 17 образуют с платой 15 замкнутые полости 19, кото рые соединены с герметичной полостью, 6 с помощью клапана 20 слива. Кал&дый клапан 20 слива соединен с блоком слежения. Замкнутые полости 19 выполнены регулируемыми по объему с помощью резьбового соединения жиклеров 17 и платы 15. Герметичная полость 6 и блок разгрузки соединен посредством трубопровода 21, с вентилем 22 с источником 23 давления, а гидродомкрат 7 соединен с источником (не показан) периодической подачи жидкости. 65

Установка работает следующим образом.

Между нагружающими клиньями самотормозящейся клиновой пары 8 и рамой 1 устанавливается образец 3.

Параллельно с ним устанавливается датчик 9 деформации образца 3 блока слежения. В герметичную полость 6 между бандажом 4 и рамой 1 с помощью источника 23 давления подается среда под давлением, в результате чего уменьшаются размеры рабочей полости

2 рамы 1. Перекрывается вентиль 22.

Задается определенная скорость деформации образца 3, определяемая частотой нагружающих импульсов, подаваемых источником периодической подачи в гидродомкрат 7 (не показаны)

Между нагружающими импульсами блок слежения производит опрос деформации образца 3. Скорость деформации в эти моменты должна быть ранна нулю. Скорость изменения скорости деформации (ускорения) также равна нулю. Устой". чивый процесс нагружения сохраняется до достижения образцом 3 предела прочности. Если жесткости недостаточно, деформация при разрушении образца 3 будет поддерживаться за счет накопленной в раме 1 упругой энергии и между нагружающими импульсами. Причем, чем большей хрупкостью обладает испытываемый образец 3, тем с большим ускорением деформации происходит его разрушение. В зависимости от величины изменения скорости деформации (ускорения) в этот момент подается сигнал на тот или иной клапан

20 слива, который соединяет герметичную полость 6 с замкнутой полостью

19 жиклера 17. Объемы полостей 19 жиклеров 17 отрегулированы таким образом, чтобы при сбросе в них жидкости давление в герметичной полости

6 уменьшалось на некоторую величину (но не до нуля) и таким образом происходило бы частичное упругое восстановление внутренних размеров рамы 1. Чем большее ускорение деформации испытывает образец З.при разрушении, тем в большую полость 19 жиклеров 17 происходит сброс жидкости. Сброс жидкости может происходить сразу в несколько жиклеров 17, одновременно. Таким образом, можно довольно плавно осуществлять корректировку скорости деформации образца эа пределом прочности. Величина объемов. полостей 19 жиклеров 17 подбирается перед испытанием н зависимости от величины запредельной деформации. образца 3 ° Суммарный объем полостей 19 жиклеров 17 должен обеспечить сброс давления н герметичной.полости 6 до нуля, при этом величина упругого носстановления внутренних размеров рамы 1 будет ранна величине запредельной деформации

991239 образца 3. Регулировка объемов полостей 19 осуществляется с помощью реэьбового соединения жиклеров 17 и платы 15.

Применение предлагаемой установки для испытания образцов на сжатие позволит с большей точностью поддерживать постоянство скорости деформации образца эа пределом прочности, что увеличит достоверность испытания самых хрупких материалов за пределом несущей способности.

Формула изобретения

1..установка для испытания образцов на сжатие, содержащая силовую раму с рабочей полостью, охватывающий ее и образующий с ней герметичную полость кольцевой бандаж, размещенные на раме гидродомкрат, механизм осадки штока гидродомкрата и нагружающий узел в виде самотормозящейся клиновой пары, установленный в рабочей полости силовой рамы блок слежения за скоростью деформации ,образца, связанный с герметичной полостью и блоком слежения блок разгруэки с клапаном слива, соединеннйй. с герметичной полостью и блоком разгрузки источник давления и источник периодической подачи жидкости к.гид5 родомкрату, о т л и ч а ю щ а я с.я тем, что, с целью повышения досто= верности результата испытания, блок, разгрузки выполнен в виде платы с тремя глухими отверстиями и установ- ленными в них цилиндрическими жикле10 рами, торцовые поверхности которых образуют с платой замкнутые полости, соединенные посредством клапана слива с герметичной полостью, а каждый клапан слива соединен с блоком сле35 жения.

2. Установка по н. 1, о т л ич а ю щ.а я с я тем, что. замкнутые полости выполнены регулируемыми по объему.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авдеев В.A. Техника определения механических свойств материалов, М., "Машиностроение", 1965, с. 428„ рис..282.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2974429/28, кл, 6 01 N.Ç/08, 1980.

991239

Составитель В. Макаров

Техред Ж. Кастелевич Корректор Г. Огар

Редактор B. Лазаренко

Тираж 871 Подписное

ВНПИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 119/58

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4