Устройство для прочностных испытаний связных дисперсных материалов Советский патент 1993 года по МПК G01N3/00 

Г яа

Изобретение относится к определению физико-механических характеристик деформируемой среды, а именно к устройствам для компрессионных и прочностных испытаний дисперсных материалов.

Целью изобретения является повышение точности исследования.

На фиг.1 представлена схема устройства для компрессионных и прочностных испытаний связных дисперсных материалов; на фиг.2 - то же, план; на фиг.З - сечение А-А на фиг. 1; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.З; на фиг.5 - выпрессовка образца из матрицы после испытания; на фиг.6. 7 - схемы испытаний образца на сжатие и раскалывание, соответственно.

Устройство для компрессионных и прочностных испытаний связных дисперсных материалов включает основание 1 со стойками 2 и винтовым нагружающим устройством 3, матрицу 4 с верхним 5 и нижним 6 поршнями, платформу. 7. установленную с возможностью вертикального перемещения вдоль стоек 2 основания, силоизмери- тель 8 с измерителем 9 перемещения.

Устройство снабжено направляющей 10 (фиг.1. 3, 4), закрепленной на стойках 2 основания, верхний пйршень 5 снабжен крон- штейнами11 (фиг.1, 3), взаимодействующими с направляющей 10, поршни 5, б и матрица 4 установлены с возможностью поворота относительно верти00

00

ел

v|

ел

калькой оси в подшипниках 12, 13. Направляющая 10 (фиг.З) может устанавливаться с возможностью поворота относительно стоек 2 основания. Торцовые поверхности поршней 5,6 могут быть снабжены насечкой 14,

Устройство для компрессионных и прочностных испытаний связных дисперсных материалов работает следующим образом.

Подготовленный дисперсный материал помещают внутрь матрицы 4, удерживая ее на весу, при помощи винтового загружающего устройства 3 опускают платформу 7 до начала взаимодействия верхнего поршня 5 с материалом, после чего устанавливают на ноль показания измерителя перемещения 9 силоиэмерителя 8. Устанавливают направляющие 10 под заданным углом и фиксируют их относительно стоек 2 основания 1 при помощи винтов 15, 16 (фиг. 1, 3, 4),

Уплотнение сыпучего материала осуществляют путем многократного поворота маховика винтового нагружающего устройства 3 (фиг.2) на определенный угол а (например йа 9(И, при этом дисперсный материал, находящийся в матрице 4, сжимается на величину, пропорциональную шагу винтового нагружающего устройства 3. Одновременно кронштейны 11 взаимодействуют с направляющей 10м заставляют поворачиваться в подшипниках 12 верхний поршень 5, при этом матрица 4 и нижний поршень б могут самоустанавливаться за счет поворота в подшипнике 13. Насечка 14 способствует улучшению сцепления сыпучего материала с поршнями 5 и 6.

При каждом повороте винтового нагружающего устройства 3 осуществляют фиксирование (запись) показаний.

После достижения заданной нагрузки определяют упругое расширение материала, поворачивая маховик винтового нагружающего устройства 3 в противоположном направлении до снятия нагрузки (например на угол /8, фиг.З).

После снятия нагрузки освобождают направляющие 10 и поднимают платформу

при помощи винтового устройства до крайнего верхнего положения, устанавливают скобу 17 (фиг.5) и, опуская платформу, вы- прессовывают полученную формовку 18 из

матрицы 4.

После выпрессовки формовки убирают скобу 17, опускают платформу 7 до соприкосновения верхнего поршня 5 с формовкой 18 и ее последующего разрушения (фиг.6),

при этом фиксируют показания силоизме- рителя 9. Аналогичным образом, при наличии гладких поршней, осуществляют испытание формовки 18 на раскалывание (фиг.7).

По окончании испытаний установку приводят в исходное состояние.

Таким образом, предлагаемое уртройст- во для компрессионных и прочностных испытаний сыпучих материалов позволяет

повысить точность определения характери- „стик за счет обеспечения более равномерного уплотнения материала и идентичности условий уплотнения в матрице прибора условиям, уплотнения в реальных агрегатах.

Формула изобретения Устройство для прочностных испытаний связных дисперсных материалов, содержащее основание со стойками и винтовым нагружающим устройством, цилиндрическую матрицу, установленный в матрице поршень с насечками на его рабочем торце, связанные с поршнем направляющие, силоизмеритель и измеритель перемещения, о т- л ичающееся тем, что, с целью повышения точности при испытании в условиях поступательного и вращательного движений испытуемого материала, направляющие

выполнены с прорезями, форма которых обусловлена заданным законом перемещения пор- шня, и установлены с возможностью поворота относительно стоек основания, матрица установлена с возможностью поворота вокруг ее оси, а устройство снабжено диаметрально закрепленными на поршне двумя кронштейнами, свободные концы которых размещены в прорезях направляющих.

Изобретение относится к определению физико-механических характеристик деформируемой среды и может быть использовано для компрессионных и прочностных испытаний сыпучих материалов. Изобретение позволяет повысить точность при испытаниях в условиях поступательного и вращательного движений испытуемого материала. Устройство для компрессионных и прочностных испытаний связных дисперсных материалов включает основание со стойками и винтовым нагружающим устройством, подпружиненную матрицу с верхним и нижним поршнями, платформу, установленную с возможностью вертикального перемещения. Устройство снабжено направляющей, закрепленной на стойках основания, верхний поршень снабжен кронштейнами, взаимодействующими с направляющей, поршни и матрица установлены с возможностью поворота относительно вертикальной оси. Направляющие могут быть установлены с возможностью регулирования угла поворота верхнего поршня, а торцовая поверхность поршня выполнена с насечкой. 7 ил. ё

Фиъ.1

Фиг. t

1818575

12

Фиг.5