Установка типа цилиндр-поршень для испытания образцов на растяжение-сжатие

БРЕТСТВУ 0 ВТОР бран одГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ С ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН(71) Ордена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материаловАН УССР(56) Бриджмен П, Исследование большипластических деформаций и разрыва.М.: ИЛ, 1955.Ушаков Г.Д. Аппаратура и методыизучения деформаций горных пород.Новосибирск, Наука, 1977,Байдвк Б.В, Механические свойствагорных пород при повышенных давлени"ях и температурах. Гостоптехиздат,1963.(54) УСТАНОВКА ТИПА ЦИЛИНДР-ПОРШЕНЬ ДНЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ- СЖАТИЕ(57) Изобретение относится к технике . для испытаний материалов и позволяет снизить трудоемкость н повысить точность измерений. Установка состоит из камеры высокого давления (КВД) 1, заполненной жидкой средой 13, внутри которой размещен электроввод 2 и пор шень (П) 3. На П 3 укреплен дном ста кан (С) 4, заполненный жидкой средой 13. Внутри С 4 установлен с о зованием герметической попости до124 нительный П 5. Свободный конец П 5 взаимодействует с образцом 10, В КВД 1 и герметической полости С 4 установлены манганиновые датчики давления 8, связанные с измерительной аппаратурой. Через П 3 прикладывают осевое усилие на образец 10 и одновременно нагревают его электронагревателем 9, установленным на электровводе 2. По мере движения П 3 за счет сжатия жидкости в КВД,1 создается гидростати 1089ческое давление, Давлением жидкости на П 5 создается гидростатическое давление в герметической полости С 4. Величины этих давлений фиксируются на измерительных приборах и по их значениям определяют осевое усилие. Испытание на растяжение проводят также с применением скоб-реверсоров. Установка позволяег испытывать образцы под давлением до 30000.бар и при т-рах до 1000 С. 2 ил.Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для Испытания материалов в условиях высоких давлений.Целью изобретения является сниже ние трудоемкости и повышение точности измерений.На фиг, 1 показана установка, общий вид, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. 10Установка типа цилиндр-поршень для испытания образцов на растяжение- сжатие преимущественно при высоких гидростатических давлениях и темпера" турах состоит из камеры 1 высокого давления, внутри которой находится неподвижный электроввод 2, подвижный поршень 3 со стаканом 4, внутри которого установлен с возможностью осевого перемещения дополнительный пор шень 5. Поршень 3 имеет отверстия 6 с изолированными вводами 7, на которых крепятся средства измерения, состоящие из датчиков 8 давления, напри-мер проволочных манганиновых. На неподвижном электровводе 2 расположен нагреватель 9,охватывающий образец 10. Подвижный поршень 3 и дополнительный поршень 5 снабжены уплотнениями 11 и 12 соответственно. Камера 1 высоко го давления и дополнительная замкнутая камера 4 заполнены жидкой средой 13.Установка работает следующим образом. 35В камеру 1 высокого давления вставляют электроввод 2 с закрепленными на нем нагревателем 9 и образцом 10 и заливают в нее необходимое количе 2ство рабочей жидкости 13. В замкнутую полость стакана 4 заливают необходимое количество рабочей жидкости 13, после чего в стакан 4 вставляют дополнительный поршень 5 с уплотнением 12. После этого подвижный поршень 3 с уплотнением 11 вставляют в камеру 1 высокого давления и прикладывают осевое усилие, например, прессом (не показано). По мере движения подвижного поршня 3 в камере 1 высокого давления вследствие сжатия рабочей жидкости 13 создается гидро-, статическое давление. За счет давле, - ния рабочей жидкости 13 на дополнительный поршень 5 в замкнутой полости стакана 4 рабочая жидкость 13 также сжимается и создает гидростатическое давление, отличающееся на величину силы трения дополнительного поршня 5 в замкнутой полости стакана 4, деленную на площадь поршня, Фиксируя несколько значений гидростатического давления в камере 1 высокого давления и замкнутой полости стакана 4, определяют постоянный для каждого отдельного опыта коэффициент р:2(р- Ро 1ф р р ИОдновременно с этим включают нагреватель 9 и производят нагрев образца 10 до требуемой температуры, Осевое нагружение образца 10 начинается в момент касания дополнительным поршнем 5 поверхности образца 10. Во время осевого нагружения образца 10 значительно возрастает гидростатическое давление замкнутой полости стака3 1241на 4, Величины гидростатического давления в камере 1 высокого давленияи замкнутой полости стакана 4 фиксируются регистрирующими приборами,Величину силы трения дополнительного поршня 5 в замкнутой полостистакана 4 определяют по формуле:РоЗная в любой момент опыта гидро Остатическое давление в замкнутой полости стакана 4, в камере 1 высокогодавления,. величину силы трения дополнительного поршня. 5 в замкнутой по- .лости стакана 4, площадь дополнительного поршня 5 и его,штока, осевоеусилие на образец определяют по фор- .Р= р,Ь-Г-р,ь-д.,),После проведения опыта нагреватель 9 отключают подвижный поршень 3возвращают в исходное положение.Испытание на растяжение проводятв такой же последовательности с применением скоб-реверсоров. 25Погрешность измерения осевого усилия на образец в предлагаемой установке зависитот погрешности датчиковдавления, которая составляет величинуменьше 17.Установкапозволяет испыты 089 4 вать образцы при давлениях до 30000 бар и температурах до 1000 С.Формула изобретенияУстановка типа цилиндр-поршень для испытания образцов на растяжение- сжатие преимущественно при высоких гидростатических давлениях, содержащая камеру высокого давления, заполненную жидкой средой, размещенные в ней подвижный поршень, электроввод и средства измерения, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения точности измерений, она снабжена электронагревателем, заполненным жидкой средой, стаканом, дно которого укреплено на поршне, дополнительным поршнем, установленным в стакане с образованием герметичной полости, а свободный конец поршня предназначен для взаимодействия с образцом, при этом средст-, ва измерения выполнены в виде проволочных манганиновых датчиков давления, установленных в камере высокого давления и герметичной полости стакана, и связаны с измерительной аппаратурой, а электронагреватель установлен в камере высокого давления1