Устройство для исследования объемной ползучести образца материала Советский патент 1992 года по МПК G01N3/10 

Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности к устройствам для исследования объемной ползучести материалов в условиях сложного напряженного состояния, и является усовершенство-- ванием известного устройства, описанного в авт. св. Nfc 1626120.

В основном изобретении-устройстве для исследования объемной ползучести образца материала, содержащем заполненный жидкостью сосуд с капиллярной трубкой, размещенную в нем камеру, заполненную рабочей жидкостью и разделенную двумя мембранами на три изолированные полости, источники давления, соединенные капиллярными трубками с соответствующими полостями камеры, и втулку с радиальными отверстиями, установленную в предназначенной для размещения образца центральной полости камеры между мембранами, причем каждая изолированная полость снабжена дополнительной, раздел г. ющем ее на две равные по объему изолированные полости, а каждая изолированная дополнительная полость имеет свою капиллярную трубку. Каждый источник давления сообщен с соответствующими смежными полостями посредством основной и дополнительной капиллярными трубками.

Недостатком данного устройства является низкая точность испытаний при исследовании объемной ползучести материалов в

J

0 :Ј |О

Ю

М

условиях сложного напряженного состояния, так как при неточности в изготовлении образца появляется ошибка в измерении.

Цель изобретения - повышение точности испытаний, приводящее к повышению достоверности исследований, за счет исключения влияния отклонений геометрических размеров образца.

Указанная цель достигается тем. что известное устройство снабжено приспособлениями для регулирования объема рабочей жидкости, установленными на полостях, сообщенных с дополнительными капиллярными трубками.

Существенные отличия от прототипа и новизна заключается в том, что устройство снабжено приспособлениями для регулирования объема рабочей жидкости, установленными на полостях, сообщенных с дополнительными капиллярными трубками.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит заполненную рабочей жидкостью камеру 1, разделенную на три изолированные полости двумя мембранами 2 и 3, между которыми устанавливается цилиндрический образец 4 исследуемого материала, а концентрично ему - втулка 5 с радиальными отверстиями, дополнительные мембраны 6.7.8. установленные соответственно в трех подсетях камеры 1 и разделяющие каждую из этих полостей на две равные по объему полости. Мембрана 6 разделяет верхнюю полость камеры 1 на полоски А и Е. Мембрана 7 разделяет центральную полость камеры 1 на полости В и К, а мембрана 8 разделяет нижнюю полость на полости С и М. Полости А и Е, ВиК. СиМ соединены соответственно капиллярными трубками 9и10.11и12,13и14с источниками давления (на чертеже не показаны). Камера 1 рззмгщена внутри заполненного ж;-,с.гстью сосуда 15 с кэпнллр.рной трубкой 16, сообщенной с атмосферой. В каждой из трех полостей Е, К и М расположено приспособление (17-19) для регулирования объема рабочей жидкости.

Приспособление для регулирования объема рабочей жидкости, изображено на фиг.2, предстчвлрет собой шпильку 20, имеющую резьбу 21 при помощи которой она вворачивается в стенку дополнительных полостей Е.К и М, уплотнительную манжету 22 и мосто под гаечный ключ 23.

Устройство для исследования объемной ползучести работает следующим образом.

Образец 4 вместе с втулкой 5 помещают внутрь замкнутой камеры 1. между диафрагмами 2 и 3. Все изолированные полости А и Е. В и К. С и М через свои капиллярные

трубки 9-14 заполняют жидкостью, выравнивая объемы рабочей жидкости в полостях А и Е, В и К, С и М. вращая при помощи гаечного ключа шпильку 20 по резьбе 21.

вводя или выводя наконечник шпильки 20 в полости Е, К и М. Уплотнительная манжета 22 служит для герметизации полостей, при работе. Камеру 1 помещают в замкнутый сосуд 15, который также заполняют рабочей

жидкостью. Нагружение образца 4 производят путем подачи давления Pi в изолирован- ные полости А.Е.С.М камеры 1 через капиллярные трубки 9,10,13,14 от одного источника давления, и давления Рг в изолированные полости В, К через капиллярные трубки 11 и 12 от другого источника давления. Под действием давлений PI и PZ изменяется объем образца 4 и втулки 5, объем замкнутой камеры 1 и объемы рабочей жидкости в изолированных полостях А и Е, В и К, С и М и, как следствие, изменяются уровни жидкостей в капиллярных трубках 9,10,11,12,13,14 и 16. Замеряют изменения уровней жидкости Д1Е, AIB , Д 1C

и Д)м в соответственных капиллярах и подсчитывают изменения объемов рабочих полостей:

ДУ, яД1, Ј-.где -А.Е.В.К.С.М;

di - внутренний диаметр капиллярной трубки 1-ой полости.

Одновременно измеряют изменения уровня жидкости Д|д в капиллярной трубке 16 и подсчитывают изменения объема AVfl замкнутой камеры

ДУд яД1д- ;

где d - внутренний диаметр капиллярной трубки 16.

Объемную ползучести AV исследуемого образца 4 при заданных условиях ыагруже- ния вычисляют по разности изменений обь- емов.

AV - ( ДУд - AVE) + ( ДУв - AVK) + (AVC - . -ДУМ) - Д7Д -ДУвт

где - изменение объема втулки;

- изменение объема образца в первой полости с учетом сжимаемости рабочей жидкости;

AVx - изменение обьема образца 4 во второй полости с учетом сжимаемости рабочей жидкости;

AVC- - изменение обьема образца 4 в третьей полости с учетом сжимаемости рабочей жидкости.

Учитывая величину обьема образца 4, который был подрегулирован при заправке приспособлением 17-19 для регулирования

объема в полостях Е, К и М получают уточненную обьемную ползучесть данного материала.

Применение предлагаемого приспособления позволяет повысить достоверность исследований объемной ползучести материалов, в том числе и низкомодульных, которые не поддаются токарной обработке, в условиях сложного напряженного состояния, за счет исключения влияния отклонений геометрических размеров образца на результаты испытаний.

Формула изобретения Устройство для исследования объемной ползучести образца материала поавт, св. № 1626120, отличающееся тем, что, с целью повышения точности за счет исключения влияния отклонений геометрических размеров образцов, оно снабжено приспособлениями для регулирвоания объема рабочей жидкости, связанными с полостями и дополнительными капиллярными трубками, сообщенными с соответствующими источниками давления.

Изобретение относится к технике испытания материалов, в частности к устройствам для исследования объемной ползучести материалов в условиях сложного напряженного состояния. Цель изобретения - повышение точности за счет исключения влияния отклонений геометрических размеров образца. Заполненная жидкостью камера 1 разделена на три изолированные полости двумя мем- бранами 2 и 3. между которыми устанавливаются цилиндрический образец 4 и концентрично ему втулка 5 с радиальными отверстиями. В изолированных полостях ус- тановлены дополнительные мембраны 6.7,8, разделяющие каждую из этих полостей на две равные по объему полости, соответственно А и Е, В и К. С и М. Полости А,Ё,В,К,С,М сообщены капиллярными трубками 9-14 с источниками давления. Камера 1 размещена в заполненном жидкостью сосуде 15 с капиллярной трубкой 16, сообщенной с атмосферой. В полостях В.К.М размещены приспособления 17.18,19 для регулирования объема рабочей жидкости. После заполнения жидкостью выравнивают попарно объемы рабочей жидкости в полостях А и Е. В и К, С и М с помощью приспособлений 17-19. Затем подают давление Е пол ос. т,- через капиллярные трубки 9-14 и измеряют в них изменение уровня жидкости, по которому определяют объемную ползучесть с л;з:аг, объем которого был учтен поедваситеп1 чым выравниванием жидксстн. 2 : (Л С