Способ определения свойств материалов Советский патент 1986 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности к способам определения свойств материалов под действием трехосного неравнокомпонентного сжатия и пульсирующей нагрузки.

Цель изобретения - расширение диапазона исследований свойств материала.

На фиг. 1 показано устройство для реализации способа определения свойств материалов; на фиг. 2 - график, характеризующий состояние образца под действием статической и пульсирующей нагрузок.

Устройство содержит основание 1, размещенные на нем нагрузочные приспособления 2, каждое из которых выполнено в виде корпуса 3 с размещенным в нем щтоком 4, один конец которого упирается в опорную плиту 5 для испытуемото образца 6, н механизм пульсирующего нагружения, выполненный в виде

закрепленного на оси 7 ударника 8, взаимодей- 20 за период перемещения щтока гидроцилинд

ствующего с вторым концом одного из агго- ков 4, пружиной 9 и храповым колесом 10, и гидроцилиндра И, аггок которого связан с колесом 10 через качающийся рычаг 12. На щтоке гидрошшиндра 11 установлен контакт 13, взаимодействующий с конечными выключателями 14 и 15 гидрораспределителя 16.

Способ осуществляется следующим образом

Перед началом испытаний устройство с об- разцом 6 устанавливают на нижнюю опорную плиту испытательной маишны (не показан). Образец 6, зажатый между опорными плитами 5 нагрузочных приспособлений 2, предварительно настроенных на заданное усилие сопротивления, нагрз кают верхней плитой испытательной машины.

Нагружение образца 6 трехосным неравно- компонентным сжатием доводят до потери образцом 6 его несущей способности (участок А фиг. 2). Затем, не снижая сжимающей нагрузки, начинают дополнительно воздействовать на боковую поверхность образца 6 пульсирующей нагрузкой, для чего включают гидрораспределитель 16, который управляет гидроцилиндром 11, шток которого связан через качающийся рычаг 12 с храповым коле- сом 10. При этом храповое колесо 10 проворачивается и отводит ударник 8 от конца щтока 4, растягивая пружину 9. При достижении щтока гидроцилиндра 11 крайнего положения, определяемого конечным выключа- телам 14, ударник 8 выходит из зацепления с храповым колесом 10, а пружина 9 возвращает ударник в исходное положение-, произво

дя удар по концу иггока 4. При этом ударное воздействие на щток 4 передается через опорную плиту 5 на боковую поверхность образца 6. Возникающие при этом дополнительные

напряжения значительно меньще основных (бокового и осевого), т.е. (Sfigap ,. .. Goc ), Контакт 13, установленный на щтоке гидроцилиндра 11, замыкает конечный выключатель 14, и подключенный к нему электромапштный гидрораспределитель 16 реверсирует гкд- роцилиндр 11. Шток гидрощглиндра 11 движется в другую сторону до положения, определяемого конечным выключателем 15, поворачивая храповое колесо 10 в исходное положение. Затем цикл повторяется. При этом амплитуда дополнительных воздействий определяется жесткостью пружины 9. .Частота воздействий зависит от количества зубьев храпового колеса 10, взаимодействующих с .ударником

0

5

5

5 0

0

ра 11. I

Под действием пульсирующей нагрузки происходит снижение предельной прочности образца 6 (участок Б на фиг. 2). Угол наклона участка Б определяет .модуль спада остаточной прочности при динамическом воздействии, а участок - остаточную динамическую прочность нарушенных пород. При прекращении воздействия пульсирующей нагрузкой происходит (участок С) восстановление предельной прочности. Повторные воздействия пульсирующей нагрузкой (участок Д и Д) проводят при изменении частоты и амплитуды воздействий.

Способ позволяет исследовать изменение механических свойств нарушенных пород в условиях, близких к состоянию массива вблизи выработки глубоких шахт.

Формула изобретения

Способ определения свойств материалов, включающий трехосное неравнокомпонентное сжатие образца, приложение к нему дополнительной пзшьсирующей нагрузки и измерение усилия и деформации образца, отличающий- с я тем, что, с целью расширения диапазона исследований свойств материала, сжатие прово;дят до потери образцом его несущей способности, а затем пульсирующую нагрузку прикла .дывают к боковой поверхности образца циклически, изменяя от цикла к циклу амплитуду и частоту пульсаций.

1U

15

If

фцг.1

Изобретение относится к технике испытаний материалов, например, горных . под действием трехосного неравнокомпонеит- ного сжатия и пульсирующей нагрузки (ПН). Способ основан на нагружении образца и измерении усилия иапряжения и деформации об разца. Нагружение последнего осуществляют приложением к нему трехосного неравжжом- понентного сжатия до потери им его несущей способности. Затем, не уменьшая сжимающей нагрузки на боковую поверхность образца, дополнительно воздействуют ПН. Под действием ПН происходит снижение прочности образца, которая восстаиавливается после прекращения воздействия ПН. Повторные воздействия ПН проводят при изменении частот м амплитуды пульсации, что позволяет определять свойства материалов после достижетя предела прочности. 2 ил. г

45

Составитель В. Тальвойш Редактор С. ПатрушеваТехред Г. ГерберК чфектор М. Самборская

Заказ 1703/44Тираж 778Подшюиое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4

4е(рормсгцуя бпр- фиг.1