Установка для испытаний образцов Советский патент 1983 года по МПК G01N3/10 

Изобретение отнсх;ится к технике испытаний материалов, в частности к установкам для получения деформационнопро июсткых характеристик образцов хрупких материалов в условиях трехос(з „ do -(

TSffla

ного сжатия

где ,6

ё.

J, ё, главные напряжения. Известнй. установка для испытаний

o6i;v7i3iOB при трехосном сжатгги с напрял еш1ямт1 (э,, содержащая силовую , установленную в ней камеPJ высокого давления для образца со штоком, силовой привод, выполне1щый в самотормоз1пцейся клиновой пары, образрврлпюй корпусом 1самеры и опирающимся на раму КЛИНОМ гидродомкрата, KOHTaKTvipyiomero с клшюм, источника пульсирующего давления, связанного с гидродомкратом, и привода для осадки гидродомкрата, источник гидростатического давления, сообщенный с камерой, и тензодатчик, закрепленный в штоке. Источник гидростатического давления выпол шн автономным, не связашсым с силовым приводом 11.

Недостатком известной установки является отклонение условий испытаний от , обусловленное тем,.что в процессе испыта ия образца, включающем ниспадающую часть зависимости напрял ение-деформация, не обеспечиваетсяха.рактерное для натурных условий поoTOffliCTBO отношения (.

Цель изобретения - приближение условий испытаний к натурным за счет обеспечения постоянства велтшны /ё Указанная цель достигается тем, что в устакошсе для испытаний образцов при трехосном сжатии с напряжениями 6 2 Ъ содержащей силовую раму, установленную в ней камеру высокого давления для образна со штоком, силовой привод, вьшолненкый в виде само- тормоззвдейся кл1Шовой пары, образованной корпусом камеры и опирающимся на раму клином, гидродомкрата, контактирующего с клинот, источн1жа пульсирующего давления, связанного с гидродомкратом, и привода для осадки гидродомкрата, источник гидростатического давления сообщенный с камерой, и тензодатчик, закрепленный в щтоке, источник CTaTK-iecKoro давления вьшолнен в виде сообще1шого с камерой мультипликатора, ссютношенне диаметров порншей которого обеспечивает заданную вешгаину отношения 2 / и элемента задержки .слива из камеры.

Кроме того, элемент задержки слива выполнен в виде установленного между мультипликатором и источником пульсирующего давления обратного клапана и емкости с пневморегулятором ее объема, связанной через краны, управляемые от источника пульсирующего давления, со сливом и мультипликатором.

На чертеже представлена схема предлагаемой установки.

Установка для испытаний образцов содержит силовую раму 1, установленную в ней камеру 2 высокого давления для образца 3 со штоком 4, силовой привод,,

5 вьшолнен1лый в виде самотормозящейся клиновой пары, образова)шой корпусом 1самеры 2 и опирающимся на раму 1 клином 5, гидродомкрата 6, корпус 7 которого контактирует с клином 5, источника пульсирующего давления, в качестве которого используется насос 8 с возвратно-поступательным движением плунжера с всасывающим клапаном, связанный с гидродомкратом 6, и привода

осадки щтока 9 гидродомкрата 6, в качестве которого используется шган 10, тензодатчик 11, закрепленный в штоке 4, и источник гидростатического давления, вьп1олне1шый в виде сообщенного с камерой 2 cMejffloro мульткплакатора 12 и элемента задержки слива, который вьшолнен в виде установленно го между yльтипликaтopoм 12 и насосом 8 обратного клапана 13 и емкости 14 с пневморегулятором 15 ее объема, связанной через краны 16 и 17, управляемые от насоса 8, со сливом и мультипликатором 12. Для установки образца 3 используются подпятники .18 и гидроизолирующая

эластичная втулка 19, пршсрепленная к подпятникам 18.

Установка работает следующим образом.

Образец 3 с подпятниками 18 и эластичной втулкой 19 устанавливается в камеру 2. Камера 2 закрывается штоком 4, в центральном отверстии которого наклеен тензодатчик 11, и устанавливается в силовой раме 1. Камера 2 и мультипликатор 12 заполняются маслом от дополнительного источника (не показан). При подаче кьшульса давления от насоса 8 корпус 7 гидродомкрата б через клин 5 оказывает давлешге на- корпус камеры 2, образец 3, шток 4 и деформирует образец 3, При падении давления в гидродомкрате 6 до нуля клин 10 под действием собственного веса осаживает шток 9 до соприкосновения с дном корпуса 7 гидррдомкрата 6. Следующий нагружающий импульс от насхэса 8 перемещает корпус 7 гидродомкрата 6 уже из нового исходного положения, поэтому ёысота столба жидкости в гидродомкрате 6 остается все время минимальной, что увеличивает жесткость силового привода осевого нагружения. При росте гидростатического давления камеры 2 импульсы давления от насоса 8 передают ся через обратный клапан 13 в первичную полость мультипликатора 12. Поршн мультипликатора 12, перемещаясь, вытесняют часть масла из вторичной полости, повышая давление в камере 2 в заданном отношении 62/ й , которое зависит от отнощения площадей порщней сменного мультипликатора 12. Прл достижении максимума осевой нагрузки ё-| 1 когда давление на мультипликатор 12 со стороны камеры 2 начнет превывышать давление в насосе 8, последний в конце хода всасывания после осадки клином. 10 поршня 9 принудительно открывает кран 17. Порция жидкости вытекает из мультипликатора 12 в емкость 14, сжимает газ в пневморегуляторе 15 к заполняет о&ем емкости 14,

величина которого подбирается так, чтобы

спад давления в камере 2 Л ,

. - б

где уЗб - величина падения напряже1гая

в образце .3, за один импульс подачи от насоса 8, При ходе нагнетания насоса 8 кран 17 закрывается и открывается кран 16, соединяющий емкость 14 ро сливом. Под действием пневморегулятора 15 емкость 14 освобождается от порций жидкости к готова принять следующую порцию при новом ходе всасьтания насоса 8. В случае, если из мультипликатора 12 сброщен некоторый избыток давления, при ходе нагнетания через обратный клапан 13 происходит повышение давления в мультипликаторе 12 и соответственно камере 2 до величины, определяемой отнощением .

Изобретение позволяет получать запредельные деформационно-прочностные характеристики образцов при трехосном пропорциональном вагружении, характерном для многих задач горной практики, и благодаря этому уточнить расчеты паспортов крепления, баланс энергии при взрьте и горном ударе и т. д.

IIZZ

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ., при трехосном сжатии с напряжениями в 2 держащая силовую раму, установленную в ней камеру высокого давления для образца со штоком, силовой привод, вьшолненный в виде самотормозящейся клиновой пары, образованной корпусом камеры и опирающимся на раму KJJMHOM, гидро- домкрата, контактирующего с клином, источника пульсирующего давления, связанного с гидродомкратом, и привода для осадки гидродомкрата, источник гидростатического давления, сообщенный с камерой, и тензодатчик, закрепленный в штоке, отличающаяся тем, что, с целью приближения условий испытаний к натурным за счет обеспече ния постоянства величины 6л/ Сэ , источник гидростатического давления выполнен в виде сообщенного с камерой мультипликатора, соотношение диаметров поршней которого обеспечивает заданную величину отношения dj/ и элемента задержки слива из камеры. 2. Установка по п. 1, о т л и ч а KV щ а я с я тем, что элемент задержки слива выполнен в виде установленного ь между мультипликатором и источником пульсирующего давления обратного клапана и емкости с лневморегулятором ее объема, связанной через краны, управляемые от источника пульсирующего давления, со сливом и мультипликатором.