Устройство к прессу для механических испытаний образцов на сжатие Советский патент 1984 года по МПК G01N3/08 

1 Изобретение относится к механическим испытаниям, в частности к уст ройствам для механических испытаний образцов, преимущественно строительных материалов и горных пород на сжа тие. Известно устройство к прессу для механических испытаний образцов на сжатие, содержащее устанавливаемый между плитами пресса полый упругий элемент в виде пружины для размещения внутри него испытуемого образИда и приспособление для предваритель ного сжатия упругого элемента, выпол ненное в виде набора пластин различной толщины fl . Недостатком данного устройства является отсутствие возможности исследования свойств материалов как вблизи предела прочности, так и непосредственно за этим пределом из-з отсутствия возможности регулировани длительности процесса разрушения об разца. , Цель изобретения - обеспечение возможности исследования материалов как вблизи предела прочности, так и непосредственно за этим пределом регулированием длительности процесса разрушения образца. Указанная цель достигается тем, что в устройстве к прессу для механических испытаний образцов на сжатие, содержащем устанавливаемый меж плитами пресса полый упругий элемен для размещения внутри него испытуемого образца и приспособление для предварительного сжатия упругого элемента, упругий элемент вьшолнен в внде нескольких колец, одни из которых имеют внутреннюю коническую поверхность, а другие - наружную ко ническую поверхность, установленных последовательно таким образом, что. внутренняя и наружная конические по верхности соседних колец взаимодейт ствуют между собой, а по крайней ме ре в одном из колец, имеющем наружг ную коническую поверхность, выполне на П1)одольная прорезь, которая заполнена вязкопластичным металлом. При этом приспособление для предварительного сжатия упругого элемента выполнено в виде устанавливаемого торцом на одной из плит пре са резьбового упора, другой.торец которого предназначен для взаимодействия с образцом, и гайки, навин ченной на резьбовой упор и взаимо591действующей с крайним кольцом упругого элемента. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - кольцо с наружной конической поверхностью и продольной прорезью, вид в плане. Предлагаемое устройство содержит устанавливаемый между верхней 1 и нижней 2 плитами пресса полый упруий элемент для размещения внутри него испытуемого образца 3 и приспособление для предварительного сжатия упругого элемента. Упругий элемент выполнен в виде двух колец 4 и 5 с внутренней конической поверхностью и одного кольца 6 с наружной конической поверхностью установленных последовательно и взаимодействующих мезкду собой по коническим поверхностям. При необходимости подбора податливости упругого элемента он может быть выполнен в виде нескольких колец, одни из которых имеют внутреннюю коническзто поверхность, а другие - наружную коническую поверхность. Одно из колец с наружной жоничест кой поверхностью в данном случае кольцо 6 выполнено с продольной прорезью 7, которая заполнена вязкопластичным материалом 8, например пластичной аустенитной сталью 12Х18Н10Т. Приспособление для предварительного сжатия упругого элемента выполнено в виде резьбового упора 9, ус тановленного одним торцом на верхней плите 1 пресса, другой торец которого взаимодействует с образцом 3, и гайки 10, навинченной на резьбовой упор 9 и взаимодействующей с кольцом 5. Устройство работает следующим образом. Вращением гайки 10 по резьбовому упору 9 производят предварительное сжатие колец 4-6 упругого элемента до заданного усилия. Затем перемещением верхней плиты 1 пресса осуществляют одновременное нагружение образца 3 и упругого элемента сжимающими усилиями. На начальном этапе нагружения большая.часть сжимающих усилий воспринимается образцом 3, а в упругом элементе накапливаются распорные усилия. После того, как напряжения в образце 3 достигнут предела прочности, подавляющая часть энергии, накопленная прессом, начинает расходоваться на сжатие упругого элемента, сокращая тем самьм скорость деформирования образца 3.

Податливость упругого элемента определяется величиной распорного усилия, возникающего в кольце 6 и зависящего от деформационных свойств вязкопластичного материала 8.

При повышении скорости перемещения верхней плиты пресса в момент начала хрупкого разрушения образца 3 возрастает скорость вязко-пластического течения материала 8 и

вследствие его упрочнения резко возрастает сопротивление дрформированию материала 8, что приводит к резкому возрастанию распорного усилия упругого элемента и к резкому торможению скорости деформирования образца 3.

Изобретение позволяет регулира вать длительность процесса разрушения образца и тем самым расширяет возможности исследования свойств материалов как вблизи предела прочности, так и непосредственно за этим пределом.

1. УСТРОЙСТВО К ПРЕССУ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ НА СЖАТИЕ, содержащее устанавливаемый между плитами пресса польй упругий элемент для размещения внутри него испытуемого образца и приспособление для предварительного сжатия упругого элемента, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возмож ности исследования свойств материало как вблизи предела.прочности, так и непосредственно за этим пределом регулированием длительности процесса разрушения образца, упругий элемент выполнен в виде нескольких колец, одни из которых имеют внутреннюю коническую поверхность, а другие - наружную коническую поверхность, установленных последовательно таким образом, что внутренняя и наружная конические поверхности соседних колец взаимодействуют между собой, а по крайней мере в одном из колец, имеющем наружную коническую поверхность, вьтолнена продольная прорезь, которая заполнена вязкопластичным металлом. 2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что приспособление для предварительного сжатия упругого элемента выполнено в виде устанавливаемого торцом на одной из плит пресса резьбового упора, другой торец которого предназначен для взаимодействия с образцом, и гайки, навинченной на резьбовой упор и взаимодействующей с крайним кольцом упругого элемента. /