Установка для прочностных ипытаний образцов материалов

) (111 1511 а с 01 ы 3/10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ КОМУ ЬС бФу ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела(56) Авторское свидетельство СССР В 1033909, кл. С 01 М 3/08, 1982.Авторское свидетельство СССР У 736742, кл. С 01. 0 3/08, 1978. 54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОЧНОСТНЫХ ИСПЫАНИИ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ57) Изобретение позволяет изучатьнергообмен при одновременном испытании образцов разнопрочных матери.алов. Установка содержит основание1 со стойками 2 и установленную наних подвижную траверсу (Т) 3 с приводом 4. Перемещением Т осуществляют нагружение образцов 12, 13 и 14.Между основанием и Т размещен гидроцилиндр (ГЦ) 5 с основным поршнем1211633 51015 20 25 30 35 40е усилия, пропорциональные пределам их прочности. Изменением объемажидкости в ГЦ 5 изменяется количество запасенной энергии в нем. В завиИзобретение относится к технике испытаний материалов, в частности к установкам для механических испытачий материалов с целью изучения энергообменных процессов при их разрушении.Цепь изобретения - обеспечение возможности изучения энергообмена при одновременном испытании образцов разнопрочных материалов.На чертеже представлена схема установки для прочностных испытаний образцов материалов.Установка содержит основание 1 со стойками 2, подвижную траверсу 3 с приводом 4, установленную на стойках 2, накопитель энергии в виде размещенного между основанием 1 и траверсой 3 гидроцилиндра 5 с основным поршнем 6 и дополнительными поршнями 7-9, имеющими обращенные в полость гидроцилиндра 5 хвостовики 10 с насечкой и перекидные стопорные собачки 11,обеспечивающие в зависимости от их положения относительно оси хвостовиков 10 исключение перемещения хвостовиков 10 в одном или обоих направлениях. Рабочие площади поршней 7-9 пропорциональны пределам прочности испытуемых образцов 12-14, размещенных посредством захватов 15 между торцами поршней 7-9 и подвижной траверсой 3. В сумме площади поршней 7-9 равны площади поршня 6. Для подачи среды служит насос 16, соединенный с гидроцилиндром 5 трубопроводом 17 высокого давления с вентилем 18 и сливным трубопроводом 19 с вентилем 20Установка работает следующим образом.1Испытуемые образцы 12-14 устанавливают в захватах 15 так, чтобы наименее прочные образцы находились в захватах поршней с меньшей рабочей площадью. Перемещением верхней симости от этого и от положения собачек 11 происходит одновременное или поочередное нагружение группы образцов. 1 ил. траверсы 3 приводят ее в контакт с захватами 15. В зависимости от положения стопорных собачек 11 осуществляются следующие режимы нагружения.1.Для исключения перемещения поршней 7-9 из полости гидроцилиндра 5 собачки располагают по схеме, показанной на чертеже. Перемещают траверсу 3 и насосом 16 через трубопровод 17 при открытом вентиле 18 подают жидкость в полость цилиндра 5. При этом поршень 6 перемещается и изменяет начальный.объем полости. При достижении заданного начального объема полости вентиль 18 закрывают, включают привод 4 и перемещением траверсы3 вниз осуществляют .нагружение образцов 12-14. Сопротивление образцов 12-14 деформированию приводитк перемещению поршней 7-9 и поршня6 внутрь полости цилиндра 5. Усилия,прикладываемые к образцам 12-14,пропорциональны площадям сечения поршней 7-9, а смещение поршней 7-9,пропорциональны характеристикам податливости образцов. Образцы 12-14одновременно достигают пределовпрочности, и при дальнейшем запредельном деформировании поршень наиболее хрупкого образца стремитсяпереместиться из полости цилиндра,но этому препятствуют стопорные собачки 11. Быстрое снижение несущейспособности хрупкого образца вынуждает остальные образцы восприниматьна себя часть нагрузки, т.е. происходит перераспределение энергии с одних образцов на другие, осуществляется режим одновременного разрушения образцов со взаимопередачейнагрузки. 2. При отсутствии стопорных собачек 11 работа установки при нагружении до предела прочности не отличается от описанной. При запредельном211633 Составитель В.ТальвойшРедактор М.Циткина Техред Л.Микеш Корректор Л. Пилипенко Заказ 635/48Тираж 778 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская набд.4/5 Филиал ППП "Патент", г.Ужгород ул.Проектная,4 деформировании осуществляется поочередное разрушение образцов 12-14в порядке возрастания их прочности,когда первым разрушается образец снаиболее круто падающей характеристикой нагружения, последним - образец с пологой запредельной характеристикой.. 3. При установке собачек 11 в положение, исключащее перемещение порш.ней 7-9 внутрь полости цилиндра 5,нагружение образцов 12-14 до пределапрочности идет в режиме одинаковыхдля всех образцов приращений деформаций. Поочередное разрушение образцов происходит в порядке увеличенияих податливости,4. При установке собачек 11 в положение, исключающее перемещениепоршней 7-9 в обоих направлениях, нагружение идет в режиме одинаковыхприращений деформаций. В,зависимостиот податливости первым разрушаетсянаименее податливый образец, а приодинаковой податливости - наименеепрочный образец.После проведения серии испытанийпо указанным режимам и сравнения характера разрушения образцов в зависимости от режима нагружения производят изменение параметров нагружения, для чего изменяют начальныйобъем полости гидроцилиндра 5.Изменение заключенного в гидроцилиндре 5 объема сжимаемой жидкости изменяет количество эапасаемой внакопителе энергии. Испытания приразличных запасах энергии отличаются различным характером разрушенияобразцов на всех режимах нагружения,и в раскрытии взаимОсвязей запасаэнергии, режимов нагружения и характера разрушения раэнопрочных образцов заключается суть исследований.1 ОФ(о р м у л а и з о б р е т е н и я Установка для прочностных испытаний образцов материалов, содержащая основание со стойками, траверсу, 15 установленную на стойках, и накопитель энергии в виде гидроцилиндра с поршнем, размещенного между основа,нием и траверсой, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью обеспечения 20 возможности изучения знергообменапри одновременном испытании образцов разнопрочных материалов, установка снабжена размещенными в отверстиях,"выполненных в торцовой стенке гидро цилиндра, дополнительными, поршнями,имеющими обращенные в полость гидро- цилиндра хвостовики с насечками, .взаимодействующие с перекидными стопорными собачками, при этом траверса установлена с воэможностью перемещения, а рабочие площади дополнительных поршней пропорциональны пределам прочности испытуемых образцов и в сумме равны рабочей площади основного поршня.35