Устройство для испытания полых образцов при сложном напряженном состоянии в среде Советский патент 1990 года по МПК G01N3/08 G01N3/10 

Изобретение относится к испытательной техника, з частности к устройствам для испытания полых образцов при сложном напряженном состоянии в среде.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний как при одновременном действии одноосного растяжения и внутреннего давления, так и при совместном действии одноосно- То растяжения, внутреннего давления и скручивания.

На фиг.i схематично изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 - . график зависимости между касательными напряжениями и деформацией сдвига (углом закручивания); на фиг.З - то же 5 между модулем сдвига и деформацией сдвига.

Устройство содерншт герметичную камеру 1 из Прозрачного материала с крышкой 2, В камере 1 установлен с возможностью вращения стакан 3,выполненный также из прозрачного материала, дно которого закреплено на

О5

кэ ю

крьш1ке 2, поворотная втулка 4 и срей ство нагружения образца 5 осевой наг рузкой и внутренним давлением. Втулка 4 установлена коаксиально стакану 3, а средство нагружения вьтол- нено в виде трубки б, установленной во втулке 4 с возможностью осевого перемещения при помощи шпонки 7.При этом часть трубки 6, размещенная в К1мере 1, содержит отверстия 8 для подачи в полость образца 5 среды в процессе испытания. На перфорированном торце трубки б установлен активный захват, выполненный в виде шт у- цера 9 со съемной заглушкой 10, а на средней части трубки б установлен пассивный захват,выполненный в виде штуцера 11, кине атически связанного при помощи цилиндрической пружины 12 с дном стакана 3. Трубка 6 при помощи закрепленного -la свободном торце штуцера 13 связана с источником (не показано) внутреннего давления. На дне стакана 3 нанесена шкала 14, а на втулке А закреплен указатель 15 угла поворота втулки 4, на трубке б нанесена шкала 16, на стенках стакана 3 нанесена двухкоординатная шкала 17, а на штуцере 11 закреплен указатель 18 крутящего момента и осевого усилия. В стенках камеры 1 установлены штуцера 19 и 20 для подвода и слива рабочей жидкости.

Устройство работает следующим образом.

Полый образец 5 закрепляют одним концом на штуцере 9 и герметизируют заглушкой 10. Образец 5 устанавливают концентрично втулке 6 и закрепляю свободный конец на штуцере 1I. При размещении.трубки б в камере 1 образец 5 находится в свободном подвешенном состоянии. Через штуцер 19 заполняют камеру 1 заданной средой. По показаниям указателя 18 на шкале 17 определяют отсутствие скручивания образца 5 и устанавливают исходное положение последнего поворотом втулки 4 относительно стакана 3. Испытания осуществляют при постоянной циркуляции в камере 1 термостатируемой среды. Перемещением труЗки 6 в продольном направлении относительно втулки 4 устанавливают заданную величину продольной деформации ,которая фиксируется по шкале 16. Величина осевого усилия определяется по шкале 7 при помощи указателя 18. Сдвиго

0

JQ r 5

вая деформация образца 5 обеспечивается поворотом втулки 4 относительно ;стакане 3 на заданный угол,который определяется по шкале 14 при помощи ук.азателя 15, а момент скручивания определяется также по шкале 17 при помощи указателя 18. Внутреннее давление в образце 5 создают путем подачи в полость образца 5 через отверстия 8 трубки 6 среды от источника давления. Деформация по окружности определяется при помощи оптического датчика (не показано).

Таким образом, установка поворотной втулки коаксиально стакану и выполнение средства нагружения в виде трубки, установленной во втулке, обеспечивает возможность нагрзгжения полого образца как при совместном действии осевой нагрузки и внутреннего давления, так и при совместном действии осевой нагрузки, внутреннего давления и скручивания, что расширяет функциональные возможности предлагаемого устройства.

Формула изобретения

JQ jr 25

30

40

5

1. Устройство для испытания полых образцов при сложном напряженном состоянии в среде, содержащее герметичную камеру с крьш1кой, установленные в ней активный и пассивный захваты в виде штуцеров для крепления образца, средство нагружения образца осевой нагрузкой и внутренним давлением, источник внутреннего давления и средства измерения параметров процесса, отличающееся тем,что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения испытаний как при одновременном действии одноосного растяжения и внутреннего

45 давления, так и при совместном действии одноосного растяжения, внутреннего давления и скручивания,устройство снабжено установленным в камере с возможностью поворота стаканом,

JQ дно которого закреплено на крышке, и поворотной втулкой, закрепленной торцом на дне стакана коаксиально последнему, а средство нагружения образца осевой нагрузкой и внутренним давлением вьшолнено в виде закрепленной во втулке с возможностью осевого перемещения трубки, часть которой размещена в камере и вьтол- нена перфорированной, активный захват установлен на торце трубки и вьшолиен со сменной заглушкой,пассивный захват установлен на средней части трубки и кинематически связан с Дном стакана при помощи упругого элемента, а противоположный торец трубки соединен с источником внутреннего давления.

10 0,Ш 0.15 0,2 0,25 iTn Фиг. 2

2. Устройство по п.1, о т л и- ч ающе е ся тем, что средства измерения параметров процесса вьшол- нены в виде шкалы на дне стакана и указателя угла поворота на втулке, шкалы на труСке и двухкоординатной шкалы на стенке стакана и указателя на пассивном захвате,

./5

i9

Фиг.1

200 fin рт.ст.

160 мм рт.ст. j 120мпрт.ст.

ВОммрт.ст.

.--- 10 мм рт. ст.

&12 kPa .0

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания полых образцов при сложном напряженном состоянии в среде. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Оно содержит герметичную камеру с крышкой 2, размещенные в ней с возможностью поворота стакан 3, поворотную втулку 4, трубку 6 с отверстиями 8, активный захват в виде штуцера 9 с заглушкой 10, закрепленный на перфорированном торце трубки, пассивный захват в виде штуцера 11, установленного на средней части втулки и подпружиненного пружиной 13 относительно дна стакана 3. Трубка связана с источником внутреннего давления. Образец 5 закрепляют на штуцерах 9, 11, герметизируют торец трубки 6 заглушкой 10, подают среду в камеру. Нагружение осевой нагрузкой осуществляется осевым перемещением трубки относительно втулки 3, нагружение внутренним давлением осуществляется путем подачи среды через отверстия 8 трубки 6 в полость образца 5, нагружение скручиванием осуществляется путем поворота втулки 4 относительно стакана 3. В процессе испытания фиксируются характеристики образца. Испытания можно осуществлять при различных сочетаниях осевого нагружения, внутреннего давления и скручивания, что расширяет функциональные возможности устройства. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

3.02.0

to

Шммрт.ш,

о-11.Ц;

во карт. cm.

1

0,05 0,10 0,15 0,20 0.25 2 фиг.З

Шнпрпс/п.