Устройство для испытания образца материала на сжатие

(56) АвторскВ 1344900, кл Ь 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпО изОБРетениям и ОтнРытияпРи Гннт сссР Бюл, Р 2ынюк(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦА МАТЕРИАЛА НА СЖАТИЕ(57) Изобретение относится к техникеиспытаний материалов, в частности .кустройствам для испытаний на сжатиеобразцов хрупких материалов неправильной формы. Цель изобретенияуменьшение габаритов устройства, Нанаправляющих 3 установлены с возможностью перемещения заполненные жицкостью нагрузочные корпуса 1 и 2 сплунжерами 4 и 5. Между плунжерами4 и 5 установлены соосно стаканы 7 н8, обращенные друг к другу открытымиторцами. На дне каждого нз стаканов 1)5 С 01 И 3/10 // Е 21 С 39/00 7 и 8 размещены наборы шариков, предназначенных для передачи сжимающихусилий на образец 11. Боковая поверхность стакана 8 выполнена в видешипов, расстояние между которымименьше диаметра шариков, а боковаяповерхность стакана 7 имеет ответныепазы. Между наборами шариков и поверхностью образца 11 установлены днища,выполненные из отдельных сегментов,связанных посредством гибких связеймежду собой и с упругими элементами,размещенными в стаканах 7, 8, Полостькорпуса 1 сообщена с манометром 6.При приложении сжимающей нагрузки ккорпусам 1, 2 стаканы 7, 8 под действием плунжеров 4, 5 перемещаютсяодин к другому. Нарикн и сегментыднищ самоустанавливаются по площадкеконтакта с образцом 11. При разрушении образца 11 фиксируют его пределпрочности на сжатие по манометру 6.1 з,п, ф-лы, 5.ил.Изобретение относится к техникеиспытаний материалов, в частности кустройствам для испытания на сжатиеобразцов хрупких материалов непра 5вильной Формы, например кернов горныхпород без придания пм предварительно4 ормы цилиндра.Пель изобретения - уменьшение габаритов устройства. 10На Фиг. 1 показано устройство дляиспытания хрупких материалов на сжатие, общий вид; на фиг. 2 - разрезА-А.на фиг. 1; на фиг. 3 - один изстаканов с днищем, поперечный разрез; 15на фиг. 4 - один из стаканов, продольный разрез; на фиг. 5 - частьднища, поперечный разрез,Устройство содержит верхний и нижний нагруэочные корпуса 1 и 2, установленные с возможностью перемещенияна напраправляющих 3, плунжеры 4 и 5,установленные с возможностью перемещения в корпусах 1 и 2 соответственно, манометр 6, сообщенный с полостью 25,корпуса 1, стаканы 7 и 8, установ-ленные соосно между плунжерами 4 и 5и обращенные открытыми торцами одинк другому. В боковой стенке стакана7 выполнены пазы 9, а боковая поверхность стакана 8 выполнена в виде шипов 10, форма и количество которыхсоответствуют форме и количеству пазов 9, Внутренний диаметр стаканов7 и 8 превышает диаметр испытуемогообразца 11 хрупкого материала, разме"щаемого в полости стаканов 7 и 8.а дно стаканов 7 и 8 установленынаборы шариков 12, предназначенныхдля передачи сжимающего усилия на образец 11. Иежду наборами шариков 12и образцом 11 могут быть установленыднища, выполненные из отдельных сегментов 13, соединенных между собой спомощью гибких связей 14, для размещения которых в боковых стенках стакана 7 между пазами 9, а также внутри шипов 10 стакана 8 выполнены каналы 15Концы гибких связей 14 прикреплены к крышкам 16, установленнымна каналах 15 и подпружиненным упру 50гимн элементами 17. Жесткость упругих элементов.17 подобрана таким об.разом, что днище, выполненное иэотдельных сегментов 13 без приложения нагрузки к корпусам 1 и 2 имеетформу плоскости, участок канала 15,именнций увеличенный диаметр, перекрьт пробками 18, Внутри сегментов13 выполнены каналы 19 и 20, размещенные под углом 90 , внутри которыхоразмещены гибкие связи 14, Края сегментов 13 имеют закругленную форму,обеспечивающую поворот одного сегмента 13 относительно другого при нагрузке.Внутренние полости корпусов 1 и 2выполнены герметичными и заполненырабочей жидкостью, например минеральным маслом. Расстояния между шипами10 стакана 8 выполнены меньшими, чемдиаметр шариков 12, что исключаетвыпадание шариков 12 через боковуюповерхность стакана 8,Устройство работает следующим образом.Испытуемый образец 11 неправильнойФормы, например керн, которому непридана форма цилиндра, при помощикамнерезной установки устанавливаютвнутрь стакана 7, затем, придерживаяобразец 11, стакан 7 поднимают иопускают образец 11, находящийся встакане 7, в стакан 8. После этогостаканы 7 и 8 с установленным в нихобразцом 11 размещают между плунжерами 4 и 5,При испытании кернов или образцовнеправильной Формы должно соблюдаться условие: Д-Э Г Ш, где Д - внутренний диаметр стакана 7 или 8; Э -диаметр керна 11, Ш - диаметр шарика 12. Если испьггывается образец 11неправильной формы, под значениемЭ понимается наименьший поперечныйразмер образца. Укаэанное требованиеобъясняется тем, что несоблюдениеусловий неравенства при использовании стаканов 7 и 8 без днищ, приведет к выпаданию шариков 12 иэ стака 1 на 7 или 8, а при использовании днищна крайние, ближние к стенкам стаканов 7 или 8 сегменты 13 будет воздействовать большая сила при нагружениикорпусов 1 и 2, что может привестик разрыву гибких связей 14.После установки стаканов 7 и 8с размещенным в них образцом 11 оказывает нагрузку на корпуса 1 и 2.В результате создается давление,вследствие чего шарики 12, перемещаясь внутри стаканов 7 и 8, самоустанавливаются. на площадке контакта собразцом 11. В зависимости от Формыплощадки контакта происходит перераспределение шариков 12 в объеме,ограниченном стенками и дном стакана 7 или 8 и торцом образца 11. Приэтом чем меньше диаметр шариков 12, 5 162 тем более точно и полное набор шариков 12 заполняет обьем между стаканом 7 или 8 и образцом 11. При использовании днища отдельные сегменты 13 поворачиваясь один относительноЭдругого за счет деформации упругих элементов 17 при воздействии на них крышкой 16, под действием гибкой связи 14 также самоустанавливаются на площадке контакта испытываемогО образца 11, С увеличением цавления при сжатии образца 11 между верхним и нижним набором шариков 12 происходит раздавливание образца 11. При этом регистрируются показания манометра 6, предварительно оттарированного таким образом, что его показания соответствуют пределу прочности образца на станине,По сравнению с известным предложенное устройство позволяет более полно использовать давление рабочеи жидкости в нагрузочных корпусах эа счет горизонтального размещения поверхности плунжеров и равенства ик диаметров диаметрам корпусов. Исключение использования веерообразного расположения штоков позволяет уменьшить габариты устройства. О 897 бФормула изобретения1, Устройство для испытания образца материала на сжатие, содержащее,заполненные жидкостью верхний и нижний нагруэочные корпусы с плунжераня, установленные с возможностью перемещения на направляющих, манометр,сообщенный с полостью одного из корпусов, и наборы шариков, о т л и - 10ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюуменьшения габаритов устройства, диаметр каждого плунжера равен диаметрусоответствующего корпуса, а устройство снабжено двумя расположенными 15саосно между плунжерами и обращеннымидруг к другу открытыми торцами стаканами, у одного иэ которых боковаяповерхность выполнена в виде шипов, 2 О расстояние между которыми меньшедиаметра шариков, а боковая поверхность второго стакана - в виде ответных пазов, при этом наборы шариковразмещены на дне каждого из стаканов.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабженоднищами, расположенными на наборахшариков и выполненными из отдельныхсегментов, связайных посредством гибких связей между собой и с упругими ЗОэлементами, размещенными в стаканах.162089 7 1 У 10 Ц Составитель В.ТальвоТехред Л,СердюковаРедактор И.Келем Корректор С,Черни Заказ 4241 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыти 113035, Иосква, Ж, Раущская наб., д, 4/ при ГКНТ СССР Производственно"издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10