Установка для динамических испытаний материалов Советский патент 1983 года по МПК G01N3/307 

Од

00 Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для динамических испытаний образцов (материалов, например горных пород при предварительном их деформировании до такого состояния, когда несущая способность материала, перейдя за предел прочности, снижается . Известна установка для динамических испытаний, содержащая силовую раму, установленную на ней камеру гидростатического давления, служащую для размещения в ней испытуемого образца, привод предварительного ст тического нагружения и привод динами чес:кого нагружения, включающий ресиsep с отсецным клапаном, нагружающий гидроцилиндр, взаимодействующий со штоком камеры гидростатического давления , компенсационную камеру и раз мещенный в ней связанный, с рабочим штоком поршень с каналами для связи рабочей и компенсационной камер, при чем кЗмпенеационная камера и нагружающий гидроцилиндр со штоком вынесены за пределы силозой рамы 1 3 . Наиболее близкой к предлагаемой является установка для динамических испытаний материалов, содержащая силовую раму, установленную на ней камеру гидростатического давления, слу жащую для размещения в ней испытуемо .го образца, и привод динамического нагружения, включающий силовой цилиндр, нагружа1ощий шток, имеющий каналы для сброса жидкости из камеры гидростатического давления в компенсационную камеру, и ресивер, сообщенный с рабочей полостью силового цилинд0а через быстродействующий клапан C2J . Ресивер установлен на силовой раме, поршень нагружающего гидроцилиндра взаимодействует с нагружающим штоком, а для поджима клапана на силовой раме установлен дополнительный Гидроцилиндр. Недостатками известных установок являются низкая точность и достоверность испытаний вследствие недостаточной жествости установок, а также сложность конструкции. Требование к повышенной жесткости установки объяс няется тем, что при предварительном деформировании образца он не должен разрушаться от упругой энергии, накопленной в нагружающей системе. Цель изобретения - повышение точности испытаний путем повышения жесткости, а также упрощение конструкции. Поставленная цель достигается тем, что в установке для динамических испытаний материалов, содержащей силовую раму, установленную на ней камеру гидростатического давления, служащую для размещения в ней испытуемого образца, и привод динамического нагружения, включающий силовой цилиндр, нагружающий шток, имеющий каналы для сброса жидкости из камеры гидростатического давления в компенсационную камеру, и ресивер, сообщенный с рабочей полостью силового цилиндра через быстродействующий клапан, корпус силового цилиндра герметично вставлен в полость камеры гидростатического давления и оперт на раму, полость корпуса и поршень силового цилиндра выполнены ступенчатыми для образования в корпусе компенсационной камеры при рабочем ходе поршня, а поршень жестко связан с нагружающим штоком и выполнен с каналами, сообщенными с каналами штока. В предлагаемой установке ее жесткость повышена за счет сокращения числа контактирующих поверхностей в нагружающей цепочке до двух, при этом ресивер и отсечной клапаи вынесены за пределы рамы пресса. На чертеже изображена предлагаемая установка. Установка содержит силовую раму 1, установленную на ней камеру 2 гидростатического давления, служащую для размещения в ней испытуемого образца 3 привод предварительного статического нагружения образца 3, включающий самотормозящуюся клиновую пару k, одним из клиньев которой является камера 2 гидростатического давления, закрепленные на раме 1 в корпусе 5 гидродомкрат, компенсационный гидроцилиндр и источник периодической подачи жидкости к гидродомкрату (не показаны). Кроме того, установка содержит привод динамического нагружения, включающий силовой цилиндр, корпус 6 которого герметично вставлен в полости 7 камеры 2 гидростатического давления и оперт на раму 1, полость 7 камеры 2 и поршень 8 силового цилиндра выполнены ступенчатыми fljm образования в корпусе 6 компенсационной камеры (не показана) при рабочем ходе поршня 8, нагружающий шток 9 имеющий каналы 10 для сброса жидкости из камеры 2 гидростатического давления в компенсационную камеру, и жестко связанный с поршнем 8 силового цилиндра, который выполнен с каналами 11, сообщенными с каналами 10 штока 8, и ресивер 12, сообщенный с рабочей полостью силового цилиндра через трубопровод 13 с быст родействующим клапаном It. Установка работает следующим образом. В камеру 2 гидростатического давления устанавливают образец 3 в гидроизоляции. Камера 2 закрывается корпусом 6 силового цилиндра, внутри которого установлен поршень 8, связанный со штоком 9 и устанавливаете в силовую раму 1. С помощью гидродомкрата и компенсационного гидро цилиндра, размещенных в корпусе S, создается предварительное нагружение образца 3 трехостным сжатием до зна,чений деформаций, когда несущая способность образца 3 снижается (Аа пре делом прочности). В ресивере 12 создается необходимое давление. За1084 тем открывается быстродействующий клапан lU и осуществляется динами ческое нагружение образца 3. При вдвижении нагружающего щтока 9 в камеру 2 давление в ней не меняется, так как при этом возрастает на сбответствующую величину объем запоршневой полости, выполняющей роль компенсационной камеры, соединенной с полостью камеры 2 каналами 10 и 11. Предлагаемая установка обладает более высокой жесткостью и простотой конструкции. Высокая жесткость, обеспеченная благодаря компактному размещению силового цилиндра компенсационной камеры, а также поршня силового цилиндра и нагружающего штока, позволяет достигать запредельной стадии деформации образца на хрупких горных породах и производить динамическое испытание такого нарушенного образца. Кроме того, позволяет полу чить динамические деформационно-прочностные характеристики хрупких, предварительно нарушенных пород, необходимые для решения проблем, связанных с прогнозированием и предотвращением горных ударов.

УСТАНОВКА ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ, содержащая силовуЮ раму, установленную на ней камеру гидростатического давления, служащую для размещения в ней испытуемого образца, и привод динамического нагружения, включающий силовой ци линдр, нагружающий шток, имеющий Каналы для сброса жидкости из камеры гидростатического давления в компенсационную камеру,И ресивер, сообщенный с рабочей полостью силового цилиндра через быстродействующий кла-,пан, отличающа.яся тем, что, с целью повышения точности испытаний путем повышения жесткости, а также упрощения конструкции, корпус силового цилиндра epмeтичнo «ставлен в полость камеры гидростатического давления и оперт на раму, полость корпуса и поршень силового цилиндра выполнены ступенчатыми длЯ образования в корпусе компенсационной камеры при рабочем ходе поршня, а поршень (Л жестко связан с нагружающим штоком с и выполнен с каналами, сообщенными с каналами штока.