Устройство для определения физикомеханических свойств пористых материалов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 210678 (21) 2637012/23-33с присоединением заявки Мо(1)м ( 3 6 01 Н 33/38 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(088.8) Дата опубликования описания 300980(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к исследованию физико-механических свойств материалов, а именно к устройствам .для иСпытания образцов строительных материалов.Известно устройство для определения физико-механических свойств материалов, имеющее камеру и приспособление для подачи и выпуска газа (1),Недостатками этого устройства являются невозможность точного установления начала разрушения испытываемого образца, невозможность визуального контроля .за ходом протекающих в камере процессов и невозможность проведения качественных испытаний пористых материалов при комплексных циклических нагрузках.Наиболее близким к изобретению является устройство для определения физико-механических свойств пористых материалов, содержащее герметичную камеру со штуцерамн подачи и выпуска газа и нагревателем 21.Недостатками известного устройства являются невозможность контроля процессов, протекающих в испытываемом образце, невозможность установлейки начала разрушения испытываемогообразца, невозможность проведенияисследований в изменяющемся поле 5 температур, расчетное определениевремени сброса, не позволяющее иметьдействительного значения времени.сброса давления, невозможность определения характера падения давления, 10 наличие только баллонов с сжатым газом, не дающее возможности созданияв камере строго определенного значения давления, невозможность визуального контроля за ходом протекающих в камере процессов, сложностьустройства сброса давления. Все этосоздает значительные трудности впонимании работы пористых материалов в реальных конструкциях.Цель изобретения - повышениеточности испытаний.Указанная цель достигается тем,что в устройстве для определенияФизико-механических свойств порис тых материалов, содержащем герметичную камеру со штуцерами подачи и выпуска газа .и нагревателем, герметичная камера снабжена микрофонами иштангами с прикрепленными к нимконтактирующими с образцом пружинами с тензодатчиками, причем штангижестко соединены с герметичной камерой. При этом устройство снабжено приспособлением измерения времени сброса давления, а герметичнаякамера - конусообразным экраном,пружины выполнены в виде гибкихпластин, концы пружин, контактирующие с образцом, снабжены опорнымиэлементами с шарнирами. Кроме того,пружины с тензодатчиками снабженытеплоизоляцией. О На фиг. 1 дана герметичная камера, вертикальный разрез; на фиг.2 - то же, горизонтальный разрез; на Фиг. 3 - конструкция пружины с тен зодатчиком и теплоизоляцией и конструкция штанги, удерживающей пружину, вертикальный разрез; на фиг. 4 конструкция штанги и пружины с тензодатчиком со снятой теплоизоляцией щР вид сверху; на фиг. 5 - конструкция крепления пружины с датчиком на штанге, фрагмент; на фиг. б - схема системы создания и поддержания давления газовой среды в термокамере; на фиг. 7 - блок-схема контрольно-измерительного комплекса устройства.Устройство для определения физико- механических свойств пористых материалов содержит герметичную камеру 1 со штуцером 2 подачи газа, отверсти- ЭО ем 3 для разрежения и нагревателем 4, Внутри камеры 1 установлены испытываемый образец 5, микрофоны 6, пружины 7 с тензодатчиками 8, конусообразный экран 9, осветительное устрой-ство 10 и штанги 11, жестко связанные с корпусом камеры 1. Герметичная камера 1 снабжена устройс 1 вом 12 измерения времени сброса давления электрическим устройством 13 сброса 40 давления и устройством 14, обеспечивающим кино-фотосъемку, Пружины 7 с тензодатчиками 8 выполнены с тепло- изоляцией 15 и с опорными элементами 16 с шарнирными соединениями 17. Кроме того, устройство снабжено систе 45 мой создания и поддержания газового давления, состоящей из газовых емкостей 18, компрессоров 19, форвакуумного насоса 20 и газгольдера 21, а также системой 22 контроля температуры.Устройство для определения физико- механических свойств пористых материалов работает следующим образом,В герметичной камере 1 устанавли- Б вают испытываемый образец 5, напротив него - микрофоны 6, а над ним - защитный экран 9, предохраняющий образец от осаждения конденсата; на гранях испытываемого образца 5 устанав- що ливают пружины 7 с тензодатчиками 8, закрепленные на штанге 11. Затем из газовйх емкостей 18 при помощи компрессоров 19 через штуцер 2 в камере 1 создают рабочее давление, а при у помощи нагревателя 4 - требуемую температуру.Под действием переменных температуры и давления образец 5 подвергают разрушению, начало которого определяют с помощью микрофонов 6, а дальнейшее разрушение образца 5 определяют с помощью тенэодатчиков 8, при этом весь процесс разрушения образца 5 в камере 1 регистрируют устройством 14, обеспечивающим кино-фотосъемку.В случае, когда необходимо иметь в камере 1 определенную по чистоте газовую среду, ее перед заполнением газом вакуумируют при помощи Форвакуумного насоса 20 через газгольдер 21, служащий так же приемником отработанного газа. Конструкции пружин 7 позволяютопределять Физико-механические свойства образцов различных размеров,что обеспечивается выполнением штанг11 с прорезями.Достоверность картины протекающихпроцессов в образце 5 различной кон фигурации обеспечивается выполнением пружин 7 с опорными элементами 16,имеющими шарнирное соединение 17.Характер протекающих в образце 5йроцессов регистрируют тензодатчиками 8, которые соединены с пружинойпри помощи точечной сварки или специального клея.Теплоизоляция 15, выполненная напружинах 7 с тензодатчиками 8, предохраняет их от сконденсированногогаза и локального перегрева, обеспечивая тем самым стабильность работыустройства.Для визуального и акустическогоконтроля физико-механических процессов, протекающих в образце 5, герметичная камера 1 снабжена микрофоном6, осветительным устройством 10 иустройством 14, обеспечивающим кинофотосъемку,Для создания полной картины протекающих в образце 5 процессов герметичная термокамера 1 снабжена устройством измерения времени сброса давления и системой 22 контроля температуры.Предлагаемое устройство позволяетизмерять физико-механические характеристики материалов с большой точностью и получать достоверные результаты, определять свойства образцовматериала различных размеров и конфигурации при температуре.и в изменяющемся поле температур и регистрировать их с требуемой точностью,измерять режим изменения давления,а также акустический и визуальныйконтроль процессов, протекающих втермокамере и их автоматическую регистрацию, создавать и поддерживатьгазовое давление в термокамере с767648 Формула изобретения фи большой точностью и применять газ требуемой чистоты.Таким образом, конструкция устройства для определения физико-механических свойств пористых материалов приближает условия испытаний к натурным, повышает точность испытаний, обеспечивает достоверность результатов и повышает эффективность исследований, что исключает значительные трудности в понимании работы пористых материалов в реальных конструкциях. 1. Устройство для определения физико-механических свойств пористых материалов, содержащее герметичную камеру со штуцерами подачи и выпуска газа и нагревателем, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности испытаний, герметичная камера снабжена микрофонами и штангами с прикрепленными к ннм контактирующими с образцом пружинами с тензодатчиками, причем штанги жестко соединены с герметичной камерой,2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено приспособлением измерения времени сброса давления,3. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что герметичная камера снабжена конусообразнымэкраном.4. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что пружинывыполнены в виде гибких пластин.5. Устройство по пп.1, 4, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что концыпружин, контактирующие с образцом,снабжены опорными элементами с шарнирами.35 6. Устройство по пп.1, 4, 5, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что пружиныс тензодатчиками снабжены теплоизоляцией. Источники информации,2 О принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЮ 624140, кл. С 01 й 3/18, 1977,2. Амбриашвили Ю.К. и др. Особенности работы материалов конструкцийжелезобетонных корпусов реакторов впереходных режимах. Труды Гидропроекта, вып.41, И., 1975, с,217-225.767648 гКясвдреваб Корректор М.Коста Составител Техред И. едактор Т.Куз Заказ 7185/ аб., д. 4/5 У 7,илиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 1019дарствеииог изобретени Ж"35, Рауш ВНИИПИ Гос по делам 113035, Москвко ка Подписитета СССРкрытий