Устройство для определения прочности хрупких материалов на растяжение Советский патент 1984 года по МПК E21C39/00 

it 5()б)е1011ис относится к приборам для ,име11ия прочности горных пород на растижсмие методом раскалывания образцов произвольной формы.

Известен прибор для определения прочпости 1;орнЕ)1Х пород на растяжение, включающий раму, нагрузочное устройство, индепторы, соосник и силоизмерительное устройство с фиксатором I.

Однако данное устройство не позволяет ,

обеспечить высокой точности изпытании, так

как при раскалывании шариковыми инденторами порода разрун1ается вдоль естественных плоскостей ослабления, которые не всегда совпадают с максимумом растягив,аюпшх напряжений.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для определения прочности хрупких материалов па рас.т-яжение, включающее верхний и нижний нагрузочные корпусы с инденторами, расположенными в одной плоскости с возможностью вертикального перемещения 2.

Недостатком этого устройства является низкая точность испытаний вследствие больших зазоров между инденторами и принципиальной невозможности размещения их вплотную друг к другу, что влечет за собой появление местных концентраций напряжений под интенторами. Кроме того, при неровной нагружаемой поверхности образца на индентор воздействует, помимо вертикальной, и горизонтальная реакция. Это приводит к изгибу П1ТОКОВ и заклиниванию порщней в цилиндрах.

Цель изобретения - повышение точности испытаний хрупких материалов.

Указанная цель достигается тем, что устройство для определения прочности хрупких материалов на растяжение, включающее верхний и нижний нагрузочные корпусы с инденторами, расположенными в одной плоскости с возможностью вертикального перемещения, снабжено аксиаторал и и стяжными стержнями с клиновыми направляющими поверхностями.

Причем инденторы выполнены в виде пакета пластин, установленного между клиновыми направляющими поверхностями стяжных стержней.

/

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство, вид сбоку; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Устройство состоит из инденторов 1 в виде пакетов пластин, зажатых в продольном направлении между двумя нагрузочными корпусами 2, а в поперечном направлении - между направляющими поверхностями 3 стяжных стержней 4. Последние одним концом жестко закреплены в корпусах 2, а другим - пропущены через отверстие в противоположном корпусе 2 и закреплены натяжной гайкой 5. Стяжные стержни 4 имеют клиновые направляющие поверхности 3, между которыми зажаты инденторы I, пакет которых закреплен в соответствии с рельефом образца 6 в поверхности раскола 7, Инденторы 1 снабжены выступами 8, ограничивающими их перемещение относительно стяжных стержней 4. Аксиаторы устройства выполнены в виде сменных нщилек 9, которые ввинчены в корпус 2 одним концом и пропущены с возможностью скольжения.в сквозное отверстие 10 антиподного корпуса другим концом. Устройство установлено между плитами 11 пресса.

Устройство работает следующим образом.

В соответствии с намеченной поверхностью раскола 7 образец 6 произвольной формы устанавливают в устройстве между инденторами 1, зажимая их с помощью гаек 5 между корпусом 2 и направляющими поверхностями 3 стяжных стержней 4. Нагрузка передается от плит 11 пресса на корпус 2 и инденторы 1 устройства, которые располагаются вдоль поверхности раскола 7 образца 6 в полном с1)ответствии с его рельефом. Взаимная ориентация инденторов 1 с обеих сторон образца 6 обеспечивается, аксиатором в виде шпилек 9. Выступы 8 инденторов 1 обеспечивают сохранение устройства в сборе при ослаблении гаек 5 после испытаний.

Предлагаемое устройство позволяет испытывать хрупкие материалы произвольной формы с повышенной точностью по заранее заданной поверхности раскола в полевых и лабораторных условиях.

5

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ, включак)щее верхний и нижний нагрузочные корпусы с инденторами, расположенными в одной плоскости с возможностью вертикального перемещения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности испытания хрупких материалов, оно снабжено аксиаторами и стяжными стержнями с клиновыми направляющими поверхностями. 2. Устройство по п. 1, отличающееся, тем, что инденторы выполнены в виде пакета пластин, установленного между клиновыми направляющими поверхностями стяжных стержней.