Способ определения пластической прочности материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 9) (11) 1 Й 11/12 3151 ЕНИ ИЗОБРЕВИДЕТЕЛЬСТВ ПИСА Петросянитель. льности; на ко орци нуса;ь матерна в ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ С(56) 1, Ничипрренко С. П. физико-хими.ческая механика цисперсных структур втехнологии строительной механики, Киев,(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ .,ПЛАСТИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в измерении глуби-ны, погружения конуса в исследуемыйматериал под воздействием фиксированной. нагрузки, о т и и ч а ю щ и й с я тем, . точности измере- . яют максимальконуса в исслент времени, соотти, а глубину пот по истечении чала погружеремени, соответскорости погрусчетом искомой что, с целью повышенияний, дополнительно.измерную скорость погружениядуемый материал и момеветствующий этой скоросгружения конуса измеряюпромежутка времени от нания конуса до момента вствующего максимальнойжения, с последующим равеличины по формулеКРР, инЬфгде .Ккоэффициент пронР - фиксированная нагруэнус;6 - глубина погруженияР - пластическая прочносИзобретение относится к исспедованию физических свойств текучих сред, аименно к опредепению ппастической прочности материапов, и может быть испопьзовано для исследования структурно-механических и прочностных параметровппастично-вязких материапов, опеогепейи тиксотропных структур.Известен способ опредепения ппастич но вязких свойств материапа посредством Отангенциапьно смещаемой ппастирки.Этот способ дает наибопее попнуюоценку технопогических свойств достаточно текучих тиксотропных систем, в частности дает воэможность попучить значения 15предепьного, напряжения сдвига материапа 1Недостаток этого способа эакпючаетсяв сложности и дпите"ьности подготови- .тельных работ, связанных с проведением20исследований: обязательном измереиии сточностью до 0,01 мм в двух-четырехместах топщины образца вместе с, ппаотинками, при этом не допускаются откпонения по топщине бопьше, чем на 0,1 мм, 25докрытие ваэепиноМ образца во избежание потерь влаги; опыт начинается по истечении суток со времени приготовпения. образца и длится до 30 мин и т,п,Наиболее бпизким по технической сущ- З 0,ности к изобретению явпяется способ.опредепения пластической прочности материапа, дпя реапиэации которого ие требуется выпопнения сложных технопогическихопераций.35Известный способопредепения пластической прочности материапов закпючается в том, что в процессе погружения вматериап стандартного конуса под воздействием фиксированных нагрузок опредепяют один из необходимых для расчетапараметров - гпубину его погружения,соответствующую заданному моменту времени.,Пластическая прочность материала по 45известному способу вычиспяется по формупе к динсмгде М - коэффициент пропорционапьности,Фвепичина которого зависит отгеометрических характеристик 55конуса;- фиксированная. нагрузка на конус;динР=смч 1 1043823 2- гпубина погружения конуса виматериап в заданный моментвремени, в качестве которогопринят момент перехода ппастического течения массы в попэ учесть,Таким образом, как видно из (1),точность каждого эдинич ного опредепер,.,.,пения момента времени, когда необходимоизмерить гпубину погружения конуса, таки от точности резупьтатов юмерения непрерывно изменяющейся гпубины погру. жения 2,Однако, если измерение гпубины погружения можно выпопнить практическис любой заданной точностью, то определение момента измерения невозможновыпопнить однозначно. Это объясняетсятем, что в процессе перехода пластичеокого течения массы в попэучесть, который продопжается в течение относитепьно значительного промежутка времени,отсутствуют ярко выраженные характерные признаки, по которым можно былобы судить о таком переходе. Поэтомуна юмерение необходимого для расчетаппастической прочности ( Рп ) параметра(1 п) оказывают влияние субъективныефакторы, Это приводит к тому, что коэффициент вариации при измерении гпубины погружения конуса в момент пер.. хода ппастического течения массы вцопзучесть примерно равен 10%, приэтом коэффициент вариации опредепенияпцастической прочности превышает 20%(так как Рп обратно пропорционапьноквадрату 1,)Цепь изобретения - повышение точности измерений.Поставпенная цепь достигается тем,что согпасно способу опредепения пластической прочности материапов, эакпючающемусяв измерении гпубины погруженияконуса в исспедуемый материал под воздействием фиксированной нагрузки, допоп. Нитепьно измеряют максимапьную скоростьпогружения конуса в исспедуемый материал и момент времени, соответствующийэтой скорости, а глубину иогуужения кону. са измеряют по истечении промежуткавремени от начапа погружения конуса домомента времени, соответствующего максимапьной скорости погружения, с поспедующим расчетом искомой величины поформупе- фиксированная нагрузка на конус;1 - глубина погружения конуса;Р - пластическая прочность материалов, 5Момент времени, соответствующий.максимальной скорости перемещения, является характерной точкой, которую одно-.значно. можно определить любым извест-,ным методом, например графическим. 10Благодаря этому при определении пластической прочности коэффициент вариапиине превышает 2%.гНа фиг. 1 представлен график зависимости глубиныпогружения конуса. в 15материал от времени т погружения; нафиг. 2 - график зависимости скоростипогружения от гпубины и погружения.П р и м е р 1, Проводилось определение ппастической прочности солидола. 20Дпя этого измерялась глубина погружения конуса в момент времени, соответствующий максимальной скорости погружения,Измерения проводились с помощью конического ппастомера типа МГУ-М после 25укладки в емкости солидола при темпе ратуре материапа 20 С.Ппастомер был снабжен записывающимустройством, включающим вращающийсясо скоростью 15 см/с барабан с диа-: Зограммной бумагой. Угон при вершинеконуса составлял 45 о, дпя которого коэффициент пропорциональности равен0,658 10. (фиг.3),В качесте фиксированной нагрузки на З 5конус использовались гири массой 2,5 г,9,5 г, 14,5 г, 19,5 г соответственнодпя кажцого опыта.При проведении измерений емкость.с солидолом устанавливалась под кону 4 Осом, при этом вершина конуса подводилась к поверхйости сопицопа. Начальноеположение конуса фиксировалось.После расфиксации конус под действием приложенной нагрузки 2,5 г логружапся в солидол, а записывающее устройство на диаграммной бумаге фиксиро. вало глубину погружения конуса в каждыймомент времени. На основании данныхфиг. 1 определяли глубину погруженияконуса методом касательных для моментамаксимальной скорости, а также на участке перехода пластического течения цао сы в полэучесть. Кроме того, была построена,зависимость скорости 7 погружения от гпубины 11 погружения (фиг.2). Пластическая прочность материалов опрецепяпась по формуле (2).Аналогично проводились опыты по определению ппастической прочности при фиксированных нагрузках 4,5 г, 9,5 г, 14,5 г и 19,5 г.Результаты измерения сведены в, табл. 1 Как видно изтабл. 1, вепичинаР, измеренная по известному способу при различных нагрузках, имеет коэффициент варттации, равный Кп = 9,57%, а величина Рд измеренная по предлагаемому способу при различных нагрузках, имеет коэффициент вариации, равный К1,7%.П р и м е р 2, Проводилось определение пластической прочности ячеисто- бетонной смеси при .фиксированной нагрузке, равной 99,4 г, Угол при вершине конуса составпял 60; дпя которого коэффициент пропорциональности равен 0,414.Измерения гпубины погружения конуса проводились на шести опытах оцновременно, аналогично описанным в примере 1. Результаты измерения сведены в табл. 2:Как видною из табл. 2, коэффициент вариации по известному способу составляет 18,9%, а по предлагаемому - 4,3%.Использование предлагаемого способа позволяет быстро и с достаточной цостоверностью определить ппастнческую проч ность материалов благодаря высокой сопоставимости результатов единичных, из мерений, которая обусловлена повышением точности измерений. Это, в свою очередь, дает возможность оперативно изучать быстротвердеющие композиции, проводить термореологические,исследования матери- апов, при которых коэффициент вариации не цопжен превышать 1-2% на градус изменения температуры материала, при минимальном количестве замеров с достаточной достоверностью определить показатель прочности и т,д, Например, использование предлагаемого способа обеспечивает получение относительных чанных, необходимых для расчета инструмента, применяемого для обработки этих мате- . рйапов. Благодаря этому умеНьшается как износ, так и поломки инструмента.,мм 7/45Тираж 873ВНИИПИ Государственного комитета ССпо делам изобретений и открытий13.3035, Москва, Ж, Раушская на.Заказ Подписное СР фипиап ППП Пате