Способ разрушающего испытания хрупких материалов в испытательной машине Советский патент 1988 года по МПК G01N3/00 

предварительной нагрузки расстояние между траверсами 1 и 4 увеличивается, и между ними размещают испь туемый образец 6. Затем осуществляют совместное нагружение образца 6 и элемента 5 жесткости приложением усилия Р к траверсе 4 и перемещением элемента 5 жесткости в направлении нагруткения

образца 6 относительно неподвижной траверсы 1 испытательной машины. Перемещение осуществляют по заданному закону деформирования образца 6, сохраняя постоянным усилие Р на подвижную траверсу А. Перемещение элемента 5 жесткости осуществляют вплоть до полного разрушения образца 6. 5 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и,может быть использовано для получения полной диаграммы деформирования вплоть до разделения хрупкого образца на части при его разрушении. Цель изобретения - обеспечение требуемого закона деформирования образцов и достижение возможности равновесного разрушения образцов, максимальное сопротивление разрушению которых соизмеримо с максимальным усилием испытательной машины. Между неподвижной траверсой 1 и подвижной относительно колонн 2 и 3 траверсой 4 испытательной машины размеш;ают элемент 5 жесткости и нагружают его предварительной нагрузкой, превосходящей предполагаемое максимальное, сопротивление образца 6 разрушению. Под действием реакций от (Л со со 00

1

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для получения полной диаграммы деформирования вп.оть до разделения хрупкого образца на части при его разрушении.

Цель изобретения - обеспечение требуемого закона деформирования образцов и достижение возможности равновесного р азрущения образцов, мак- симальное сопротивление разрушению которых соизмеримо с максимальным усилением испытательной машины.

На фиг. 1 изображена схема нагру- жения образца в испытательной машине с помощью механического регулятора перемещения элементов жесткости; на фиг. 2 - то же, в момент разрушения образца; на фиг. 3 - схема нагружения с помощью гидравлического регулятора перемещения; на фиг. 4 - то же, в момент разрушения образца; на фиг. 5 - диаграмма усилия испытательной машины :нагрузки на элементы жесткости и нагрузки на образец в зависимости от перемещения траверсы при стабилизированном усилии испытательной машины.

Способ осуществляют следующим образом.

Между неподвижной траверсой 1 и подвижной относительно колонн 2 и 3 траверсой 4 испытательной машины размещают элемент 5 жесткости (элемент жесткости может быть кольцевым или могут использоваться несколько элементов жесткости, как это показано на фиг. 1-4) и нагружают его предварительной нагрузкой , превосходящей предполагаемое максимальное сопротивление образца 6 разрушению. Под действием реакций от предпарительной нагрузки

расстояние между траверсами 1 и 4 увеличивается и между ними размещают ис- пытуемьсй образец 6. Затем осуществляют совместное нагружение образца 6 и элемента 5 жесткости с приложением усилия Р к траверсе 4 и перемещением элемента 5 жесткости в направлении нагружения о бразца 6 относительно не- подвижной траверсы 1 испытательной машины. Перемещение элемента 5 жесткости осуществляют по заданному закону деформирования образца 6, сохраняя постоянным усилие Р на подвижную траверсу 4. Перемещение элемента жесткости осуществляют вплоть до полного разрушения образцов 6, после раз- рущения образца 6 усилие Р воспринимается только элементом 5 жесткости (фиг. 5).

В процессе испытания регистрируют диаграмму нагрузка на образец - деформация образца, по которой судят о механических свойствах материала образца.

Пример. При осуществлении испытания предварительно перемещают эле- элемент 5 жесткости - винты (фиг.1) или щтоки ГИДРО1ЩЛИНДРОВ (фиг. 3) - усилием, превьнпаклцим сопротивление испытываемого образца 6 разрушению (участок 0-а сплошной линии на диаграмме фиг. 5), а затем начинают перемещать элемент 5 жесткости (винты или щтоки) относительно неподвижной траверсы 4 испытательной машины в направлении нагружения образца 6, сохра- ,няя усилие машины, превьщ1ающее теку- щее значение сопротивления образца разрушению в процессе всего испытания ( в частном случае стабилизируют усилие машины при его максимал -чом

313

значении - участок а - 5 сплошной на диаграмме фиг. 5). Указанное перемещение элемента 5 жесткости (винтов или штоков) осуществляют вращением гаек 7 на упорных подшипниках 8 при помощи редуктора 9 или путем слива рабочего тела тО из гидроцилиндров 11 при этом скорость перемещения элемент жесткости otнocитeльнo неподвижной траверсы 1 регулируют с помощью регулятора 12 частоты вращения или регулятора 13 расхода.

В процессе перемещения элемента жесткости относительно неподвижной траверсы 1 машины происходит касание поверхности образца 6 подвижной траверсой 4 машины и его нагружение (штрих-пунктирная линия на диаграмме фиг, 5), при этом нагрузка, восприну- маемая элементом жесткости, принимает значения, равные разности усилия машины и сопротивления образца разрушению в текущий момент времени (штриховая линия на диаграмме фиг. 5).

Таким образом, за счет регулирования скорости перемещения элемента жесткости относительно неподвижной траверсы машины обеспечивается возможность деформирования образца по любому заданному закону и возможность записи полных (с нисходящей ветвью) диаграмм разрушения образцов из хрупких материалов, максимальное сопротивление разрушению которых соизмеримо с максимальным усилием испытательной машины.

Элемент жесткости, содержащий четыре винта диаметром 200 мм и длиной 150 мм из стали с модулем упругости, равным 20x10 кгс/мм, при нагрузке 100 тс Имеет собственное удлинение, равное 0,005 мм. С учетом деформаций

5

5 0

5

Г1ОД13ИЖНОИ и неподвижной тралерс, гаок винтов и упорньЕх подшипникон, которые при нагрузке 100 тс также могут составлять в сумме 0,005 мм, общие деформации испытательной систем1.1, смонтированной на испытательной машине с максимальным усилием 100 тс, могут не превьпдать 0,01 мм, т.е. жесткость испытательной системы может быть равна 10 кгс/мм. Это позволяет получать полные (с нисходящей ветвью) диаграммы разрушения стандартных кубиков 10x10x10 см из высокопрочного бетона М1000 при любой заданной скорости деформирования на обычном лабораторном 100-тонном прессе.

Формула изобретения

Способ разрушакяцего испытания хрупких материалов в испытательной машине, по которому совместно нагружают испытуемый образец и элемент жесткости, размещенные между подвижной и

0

5

0

неподвижной траверсами машины, регистрируют усилие разрушения образца и по нему судят о прочности материала, отличающийся тем, что, с целью обеспечения требуемого закона деформирования образцов и достижения возможности равновесного разрушения образцов, максимальное сопротивление разрушению которых соизмеримо с максимальным усилием испытательной машины, предварительно нагружают элемент жесткости нагрузкой, превьшгающей сопротивление образца разрушению, после

размещения образца между траверсами нагружают его путем перемещения элемента жесткости в направлении нагружения образца по заданному закону деформирования

образца при постоянном усилии на подвижную траверсу машины.

(Pu..1

/J

Усилие машины

x

, I

Нагрузка на элемент жесткости.

iii

I

Has fly3 на на оЗразвц

Перетщение элемента жесткости Фив.5