Прибор для испытания образцов на прочность при трехосном сжатии

ч,я, 6 01 й 3/10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВМДАЕЛЬСТВУ к НО металлургическийс агру отлич льцо-като ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП"И(56) 1, Авторское свидетельство СССРИф 728035, кл, 6 01 й 3/10, 1980.2, Авторское свидетельство СССРН 286309, кл. 6 01 И 308, 1970 (прототип).,(54) (57) 1, ПРИБОР ДЛЯ ИСПЫТАНИЯОБРАЗЦОВ ИА ПРОЧНОСТЬ ПРИ ТРЕХОСНОМСЖАТИИ, содержащий корпус, размещенные внем пуансоны для радиального нагруження об.резца, эластичную оболочку, размещенную в орпусе и контактирующую с внешней щцпщд.рической поверхностью этих пуансонов, а так.же пуансоны:для осевого иагружения и средстваизмерения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,целью повышения точности, пуансоны дляосевого нагружения выполнены в виде цилиндрической оправки и установленного в ней на.бора гибких стержней, а прибор снабжен кольцами-катками, установленными на внутреннейцилиндрической поверхности пуансонов длярадиального нагружения и охватывающимигибкие стержни пуансонов для осевого нження.2. Прибор по п. 1, ающийс.я тем, что каждое ко к выполненонз отдельных секций,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к технике испытанийматериалов на прочность, в частности, к устройствам для испытания образцов горных по.род при трехосном сжатии,Известна установка для испытания твердыхтел при трехосном сжатии, содержашая источ.ник давления, гидростатическую камеру с пу.ансоном для установки образца и привод пуансона Ц,Недостатком установки является размеще.иие образца в жидкой среде; которая при по.явлении трещин проникает в образец и иска.жает результаты испытаний.Наиболее близким к изобретению по тех.нической сущности и достигаемому эффектуявляется прибор для испытания образцов напрочность при трехосном сжатии, содержащийкорпус, размещенные в нем пуансоны для ра.диального нагружения образца, эластичную обопочку, размещенную в корпусе и контактирующую с внешней цилиндрической поверхностью этих пуансонов, а также пуансоны дляосевого нагружения и средства измерения,Пуансоны для осевого нагружения образцавьптолненьг в виде фланцев 21.Недостатком известного прибора являетсянизкая точность испытаний, обусловленнаянеравномерностью приложения нагрузки из-заналичия касательных усилий на поверхностиконтакта образца с пуансонами для осевогои радиального нагруженияЦель изобретения - повышение точности,Указанная цель достигается тем, что вприборе для испытания образцов па. прочностьпри трехосном сжатии, содержащем корпус,размещенные в нем пуансоны для радиальногонагружения образца, эластичную оболочку, размещенную в корпусе и контактирующую свнешней цилиндрической поверхностью этихпуансонов, а также пуансоны для осевого нагружения и средства измерения, пуансоны для,осевого нагружения выполнены в виде ци.линдрической оправки и установленного в нейнабора гибких стержней, а прибор снабженкольцами. катками, установлениь.ми на внутренней цилиндрической поверхности пуансонов для радиального агружения и охватывающими гибкие стержни пуансонов для осево.го нагружения.Кроме того, каждое кольцо-каток выполнено из отдельных секций.На фиг. 1 показан прибор, обдай вид;на фиг. 2 - разрез А - А на фиг, 1.Прибор для испытания образцов на прочность при трехосном сжатии содержит кор.пус 1, размещенные в нем пуансоны 2 длярадиального нагружения образца 3, эластич. ную оболочку 4, контактирующую с пуансо. нами 2 и образующую с внутренней поверх. ностью корпуса 1 гидростатическую камеру 5, два пуансона для осевого нагружеиия, каж. дый из которых выполнен в виде цилиндри. ческой оправки 6 и установленного в ней набора гибких стержней 7, опирающихся в оправке 6 на эластичную прокладку 8 и мембрану 9, кольца-катки 10, установленные на внутренней цилиндрической поверхности пуан. сонов 2 и охватывающие гибкие стержни 7, гидромагистраль 11, сообщенную с камерой 5 и средства измерения (не показаны). Каждое из колец-катков 10 выполнено из отдельных секций.Прибор работает следующим образом.Образец 3 горной породы помешают в прибор между стержнями 7 и кольцами.кат ками 10, установленными на внутренней цилиндрической поверхности пуансонов 2. Воздействуя на оправки 6 с помощью пресса (не показан), создают осевую компоненту тензора напряжений 6 . В то же время пода. ют через гидромагистраль 11 в камеру 5 жидкую среду под давлением, которое через эл стич. ную оболочку, 4, пуансоны 2 и кольцакатки 10 передается на образец 3, задавая тре. буемую величину остальных компонентов тензора напряжений б= б 3, Управляя осевым нагружением и давлением жидкости, добиваются трехосного сжатия при заданном соотношении напряжений на поверхности образца 3. Под действием нагрузки возникают радиальные и осевые деформации образца 3, Однако однородность его напряженного состояния не нарушается, поскольку на торцовых поверхностях гибкие стержни 7 передаюттолько нормальную нагрузку, не сдерживаярадиальных перемещений породы. На боковой поверхности образца 3 при его осевой деформации касательные напряжения отсутствуют вследствие качения колец-катков 10 по пуан-. сонам 2. Кроме того, не возникает концентра. ции напряжений на кольцевых кромках торцов образца 3 благодаря тому, что концы стержней 7 охвачены кольцами-катками 10 и являются продолж.нием цилиндрической поверхности образца 3, Момент разрушения образца фиксируют по началу уменьшения максимальной компоненты бтензора напряжений,Изобретение позволяет упростить конструкцию и повысить точность определения объем-. ной прочности образцов горных пород за счет создания однородного напряженного состояния в образце в процессе испытаний путем исклю.чения касательных усилий на его торцах и бо. ковой поверхности.1054724Составитель В. Тальвойш Редактор К. Волощук Техред М.Костик Корректор А. Дзятко Заказ 9094(49 Тираж 873ПодписноеВНИИНИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4 / 5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4