Устройство для циклических испытаний образцов материалов при объемном напряженном состоянии Советский патент 1984 года по МПК G01N3/36 

00

ч

оо

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к устройствам для циклических испытаний материалов при объемном напряженном состоянии.

Известно устройство для циклических испытаний образцов материала под высоким давлением, содержащее камеру давления, силовозбудитель; связанный с поришем, жесткую раму с установленными на ней соосно поршню заполняемыми регулируем 1М количеством жидкости сильфонами, с которыми соединены захваты образца С ЗНаиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для циклических испытаний образцов материалов при объемном напряженном состоянии, содержащее камеру давления со ступенчатой внутренней полостью, установленные в ней два поршня различного поперечного сечения связанные с захватами для образца, механизм возвратно-поступательного перемещения одного из поршней С2 .

Недостатком известных устройств является то, что их конструкция не обеспечивает нагружение образца асинхронно изменяюощмися осевой и боковой нагрузками. Необходимость в таких испытаниях продиктована потребностями практики, когда весьма часто нагружение материала пульсируннцими осевой и боковой нагрузками происходит асинхронно.

Целью изобретения является проведение испытаний образца асинхронно изменяющимися осевой и боковой нагрузками.

Указанная цель достигается тем, что устройство для циклических испытаний образцов материалов при объемном напряженном состоянии, содержащее камеру давления со ступенчатой внутренней полостью, установленные в ней два поршня различного поперечного сечения, связанные с захватами для образца, механизм возвратт но-поступательного перемещения одного из поршней, снабжено пружиной, установленной между вторым поршнем и торцом полости камеры.

При такой конструкции устройства перемещение поршней с образцом приводит к росту бокового давления и осевой нагрузки на образце, но часть

осевой нагрузки воспринимается пружиной. Наступает момент, когда сила давления жидкости на поршень уравновешивается пружиной. В этом состоянии - осевая нагрузка равна нулю, и дальнейший рост бокового давления, т.е. перемещение поршней в преркнем направлении, приводит к изменению знака осевой нагрузки.

0 На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит камеру 1 давления со ступенчатой внутренней полостью, два поршня, верхний 2 и нижний 3, различного поперечного сече-. кия, захваты 4, в которых установлен образец 5 в гидроизоляционной оболочке 6. Между нижним поршнем 3 и торцом -полости камеры 1 установлена пружина 7, например, коническая. Захваты 4 через динамометры 8 соединены с поршнями 2 и 3. Поршень 2 соединен с механизмом ( не показан )возвратнопоступательного перемещения. В качестве этого механизма может быть использован привод усталостной испытательной машины.

Устройство работает следующим образом.

0 При включении механизма, осутцествлякщего возвратно-поступательное перемещение поршня 2, последний вдвигается в полость камеры 1 и за счет разности площадей поршней 2 и 3 в

полости камеры I создается давление, действующее на образец 5, поршень 3

и пружину 7. Деформирование пружины 7 приводит к постепенному снижению осевого усилия на образце 5. Если движение поршня 2 происходит в первоначальном направлении, то растягивающее осевое усилие переходит в сжимакицее. Таким образом, за один цикл возвратно-поступательного перемещения поршня 2 образец испытывает одно нагружение боковым давлением и два нагружения осевой нагрузкой. Регулирование силовых параметров Устройства осуществляется заменой пружины 7с

0 подбором ее характеристики жесткости. Таким образом, изобретеиие обеспечивает, испытание образца при новом виде нагружения, состоящем в нагружении асинхронно изменяющимися осе5 вой и боковой нагрузками.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ОБЪЕМНОМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ, содержащее камеру давления со ступенчатой внутренней полостью, установленные в ней два поршня различного поперечного сечения, связанные с захватами для образца, механизм возвратнопоступательного перемещения одного из поршней, отличающееся тем, что, с целью проведения испытаний образца асинхронно изменякнцимися осевой и боковой нагрузками, оио снабжено пружиной, установленной меяду вторым поршнем и торцом полости камеры.