Изобретение относится к иссл:1едова нию прочностных свойств материалов, а именно к установкам и устройствам для испытания образцов скальных горн пород на динамическое сжатие. Известна установка для испытания материалов на динамическое сжатие, содержащая плиту для крепления на ней испытуемого образца, боек в форме ста кана, разгоняемый с помощью пороховой пушки Cll. Достоверность результатов испытаний на данной установке в значительной степени зависит от параллельности соударяемых поверхностей, которая в свою очередь определяется точностью установки образца относительно торцовой поверхности бойка. Операция установки образца на данной установке весьма трудоемка и требует применения дополнительных устройств. Наиболее близкой к предлагаемой является установка для испытания образцов материалов на динамическое сжатие, содержащая корпус, имеющий ци- , линдрическую полость, соосно укрепленные а нем динамометрическую опору, служащую для установки на нее образца, и пуансон для передачи импульсной нагрузки на образец Г21 Недостатком данной установки является то, что она не обеспечивает возможности определения степени разрыхления образца в момент, непосредственно предшествующий его разрушению, необходимой для понимания механизма происходящего разрушения, а также для расчета коэффициента разрыхления скального массива, подвергнутого воздействию сотрясательного взрыва. Цель изобретения - обеспечение возможности определения степени разрыхления образца. Указанная цель достигается тем, что .установка снабжена эластичной трубчатой манжетой, которая установлена в полости корпуса и герметично прикреплена к нему, образуя с его внутренней поверхностью.кольцевой зазор, заполненный, жидкостью, приспособлением для создания начального давления жидкости и устройством для определен я объема жидкости, вытесняемой при расширении образца из кольцевого зазора в отводной канал, выполненный в стенке корпуса. Устройство для определения объема вытесняемой жидкости может быть выполнено в виде мембранного датчика давления, установленного в корпусе на выходё отводного канала. На чертеже показана предлагаемая установка, разрез. Установка содержит полый корпус 1, соосно укрепленные в нем динамометрическую опору 2, служащую для установки на нее испытуемого образца (не показан), пуансон 3 для передачи импульсной нагрузки на образец, эластичную трубчатую манжету , которая установлена в полости корпуса 1 и гер метично прикрепле на к нему, образуя с внутренней поверхностью кольцевой, зазор, заполненный жидкостью 5, приспособление 6 для создания начального давления жидкости 5 и устройство 7 для определения объема жидкости 5. вытесняемой при расширении образца из кольцевого .зазора в отводной канал 8, выполненный в стенке корпуса 1. Устройство 7 для определения объема вытесняемой жидкости 5 выполнено в виде мембранного датчика давления, установ ленного в корпусе 1 на выходе отводно го канала 8, На верхнем торце корпуса 1 установлена тарированная по толщине шайба 9, служащая для задания осевой деформации -образца. Устройство работает следующим образом. В полости корпуса 1 устанавливается цилиндрический образец из испытуемой скальной горной породы так, чтобы его торцы прилегали к опорной поверхности пуансона 3 и динамометрической опоре 2. После этого приспособлением 6 создается начальное давление жидкости 5, которая деформирует эластичную трубчатую манжету 4.так, что ее внутренняя поверхность плотно прилегает к поверхности образца по всему его периметру. Далее внешним нагружающим устройством (не показано) пуансон 3 мгновенно осаживается вниз до уПора в шайбу 9. Сразу же после приложения импульсной нагрузки образец увеличивает свой объем за счет происходящий в его материале-процессов трещинообразования и разрыхления, что в свою очередь приводит к растяжению эластичной манжеты и вытеснению чести жидкости 5 в отводной канал 8, сопровождающемуся прогибанием мембраны устройства 7 для определения объема вытесняемой жидкости 5- Величина сигнала, фиксируемого устройством 7 в момент разрушения образца, пропорциональна увеличению объема образца за счет происходящего разрыхления его материала. Время задержки разрушения образца, равное времени от момента его нагружения до момента разрушения, определяется по осциллограмме изменения усилия, воспринимаемого динамометрической опорой 2. Использование предлагаемой установки позволяет одновременно с определением времени задержки разрушения образцов скальных горных пород оценивать и степень их разрыхления, что необхо димо как для углубленного изучения ;механики разрушения, так и для различных практических расчетов, например для расчета коэффициента разрыхления скального массива, подвергнутого воздействию сотрясательного взрыва. Формула изобретения 1.Установка для испытания образцов скальных горных пород на динамическое сжатие, содержащая корпус, имеющий цилиндрическую полость, соосно укрепленные в нем динамометрическую опору, служащую для установки на/нее образца, и пуансон для передачи импульсной нагрузки на образец, отличающаяся тем, что, с целью определения степени разрыхления образца, она снабжена эластичной трубчатой манжетой, которая установлена в полости корпуса и герметично прикреплена к нему, образуя с его внутренней поверхностью кольцевой зазор, заполненный жидкостью, приспособлением ля создания начального давления жидкости и устройством .для определения объема жидкосхи. вйтесняемой при расирении образца из кольцевого зазора в отводной канал, выполненный в стенке корпуса. 2. Установка по п. 1, отлиающаяся тем, что устройство
для определения, объема вытесняемой жидкости, выполнено в виде мембранного датчику давления, установленного в корпусе на выходе отводного канала.
Источники информации, принятые во внимание при- экспертизе 1. Степанов Г. В, Упруго-пластическое-деформирование материалов, под
действием.импульсных нагрузок. Киев, Наукова думка., 1979, с. 170-172.
2 Гольке В. Физичесггао исследованке высокоскоростного деформирования металлов. - В.кн.:. Физика быотропротекакяцих процессов т. П. М.;.Мир, 1971, с. 77-78 (прототип).
Авторы
Даты
1982-05-07—Публикация
1980-09-05—Подача