Способ испытания на растяжение керамической массы и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1762236 19) .зЖ 6 01 й 33/38 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ В скпо ривоие. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(71) Уральский научно-исследовательский и проектный институт строительных материалов(56) Авторское свидетельство СССР М 859866, кл, 6 01 й 3/08, 1977.Авторское свидетельство СССР М 1302192, кл. 6 01 М 33/38. 1985, (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ НА РАСТЯЖЕНИЕ КЕРАМИЧЕСКОЙ МАССЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: строительные материалы, испытательная техника, Сущность изобретения: способ предусматривает предварительную запрессовку керамичеой массы в сопряженную с конической лусферическую часть полости захвата с Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для определения прочностных и деформативных характеристик керамической массы.Известен способ испытания на растяжение материалов, включающий формобразование в разьемной обойме образца в виде "восьмерки" и его разрушение путем разведения частей обоймы.Известно устройство для испытания на растяжение, содержащее корпус, размещенные в корпусе подвижные захваты, в каждом из которых выполнена полость в форме половины "восьмерки", причем в одном из захватов выполнен канал, соединяющий полость и наружную поверхность захвата, соединенные с захватами силовой последующим нагнетанием через коническую полость захвата керамической массы в шаровую полость. Такая последовательность операций обеспечивает бездефектное заполнение керамической массой шаровой полости захвата, Устройство содержит два захвата, образующих кинематическую пару, Полость одного захвата выполнена в виде усеченного конуса. соединенного меньшим основанием с шаром. Полость другого захвата выполнена в виде усеченного конуса, сопряженного меньшим основанием с большим основанием конуса первого захвата. Захват с полостью в виде усеченного конуса и шара выполнен разъемным по плоскости, перпендикулярной оси захвата и проходящей через центр шара, В верхней части З разьемного захвата симметрично его продольной оси выполнены каналы, 2 с.п. ф-лы, 10 ил,лоиэмерительное приспособпеНедостатки известного способа и устройства заключаются в низкой производительности испытаний и в искажении результатов измерений. Первый недостаток обусловлен тем, что при формировании образца необходимо разделить массу на дискретные порции и при помощи сжатого воздуха транспортировать их через канал в полость сведенных захватов. Второй недостаток объясняется тем, что при формировании образца трудно проконтролировать плотность укладки массы по се ению образца и устранить изменение влажности транспортируемых сжатым воздухом порций.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является способиспытания на растяжение керамическоймассы, включающий формование образца ввиде усеченного конуса, соединенногоменьшим основанием с шаром, в разъемнойобойме, и растяжение образца путем разведения захватов обоймы и устройство дляиспытания на растяжение керамическоймассы, содержащее разъемную обойму,включающую два захвата, образующих кинематическую пару, полость одного из которых выполнена в виде усеченного конуса,соединенного меньшим основанием с шаром, полость другого - в виде усеченногоф конуса, сопряженного меньшим основанием с большим основанием конуса первогозахвата, силовой привод, силоизмерительное приспособление и приспособление дляизмерения перемещений подвижного захвата,Недостатком известного способа и устройства является низкая достоверность результатов измерений деформациирастяжения, а недостатком, дополнительноприсущим устройству, является низкоеудобство эксплуатации.Цель изобретения - повышение достоверности результатов измерения деформации растяжения и удобства эксплуатации.Достигается цель тем, что в способе испытания керамическол массы на растякение, включающем формование образца ввиде усеченного конуса, соединенногоменьшим основанием с шаром, в раэьемнойобойме и растяжение образца путем разведения захватов обоймы, заполняют массойполусферическую полость, сопряженную сконической полостью захвата обоймы, выполняют в ней со сторонь, конической поло сти захвата углубление в виде шаровогосегл ента или конуса, диаметр основания которого равен диаметру меньшего основанияусеченного конуса, и сквозного канала соосно продольной оси усеченного конуса. затем заполняют массой полости обоихзахватов обоймы до начзла истечения массь 1 из каналов разъемного захвата, В устройстве для испытания на растяжениекерамической массы, содержащем разьемную обойму, включающую два захвата, образующих кинематическую пару, полостьодного из которь 1 х выполнена в виде усеченного конуса, соединенного меньшим основанием с шаром, полость другого - в видеусеченного конуса, сопряженного меньшимоснованием с большим основанием конусапервого захвата, силовой привод,силоиэмерительное приспособление и приспособле разьемным по плоскости, перпендикуляр 5 ной оси захвата и проходящей через центр шара, а в верхней части разьемного захвата 0 20 30 35 40 45 50 ние для измерения перемещений подвижного захвата, захват с полостью в виде усеченного конуса и шара выполнен симметрично его продольной оси выполнены каналы, соединяющие полости захвата сего наружной поверхностью. На фиг, 1 показан характер деформации керамической массы при заполнении ею шаровой полости первого захвата; на фиг, 2- заполненная керамической массой шаровая полость захвата с дефектами - воздушными полостями; на фиг. 3, 4 - вариант заполнения шаровой полости первого захвата в случае, когда первоначальное заполнение полости захвата выполнено выше центра шаровой полости; на фиг.5 - устройство, общий вид; на фиг. 6 - первый захват,состоящий из двух частей; на фиг, 7 - его поперечный разрез по центру шаровой полости; на фиг. 8 - первоначальная запрессовка керамической массы в, сопряженную с конической, полусферическую полость одной из составных частей первого захвата с вьполнением углуЬления и канала; на фиг. 9- начало подачи керамической массы в коническую полость первого захвата; на фиг, 10 - деформация первичного массива керамической массы под действием массы, нагнетаемой в шаровую полость через коническую полость второго захвата. Устройство для испытания на растяжение керамической массы содержит разъемнуюобойму 1, включзющуюдва захвата 2,3, образующих кинематическую пару, в захвате 2 выполнена полость в виде усеченного конуса 4, а в захвате 3 полость выполнена в виде усеченного конуса 5 и расположенного над его меньшим основанием шара 6. Захваты 2 и 3 соединены таким образом, что усеченнь 1 й конус 4 сопряжен своим меньшим основанием с большим основанием конуса 5, Захват 3, состоящий из двух частей 7 и 8 выполнен разьемным по плоскости, перпендикулярной продольной оси захвата 3 и проходящей через центр шара 6, в верхней полусфере шаровой полости захвата 3 симметрично его продольной оси выполнены сквозные каналы 9, соединяющие шаровую полость с наружной поверхностью захвата 9. Устройство также содержит, соединенный с захватом 3 силовой привод 10,силоизмерительное приспособление 11 и измерительное приспособление для измерения перемещений подвижного захвата в виде шкалы 12 и визира 13, В захвате 2 вь 1 полнены каналы 14 для устранения влия 1762236ния вакуума на результаты испытаний керамической массы 15.Способ осуществляют следующим образом.В сопряженную с конической, полусфе рической полость одной из составных частей 7 захвата 3 зэпрессовывают керамическую массу 16, в массиве которой со стороны конической полости 5 выполняют углубление 17 уменьшающегося с его 10 15 20 25 30 35 мирует массу 16, перемещая его вверх.40Вследствие плотного контакта обеих масс 45 50 глубиной сечения, например, в виде шарового сегмента или конуса, диаметр которого равен диаметру меньшего основания конуса 5 захвата 3, Далее в керамической массе соосно продольной оси первого захвата 3, выполняют сквозной канал 18, соединяют части 7 и 8 захвата 3 таким образом, что обе их полусферические полости образуют единую сферу, фиксируя их от разъединения. Соединяют оба захвата 2 и 3 в кинематическую пару и через полость 4 захвата 2 выполняют керамической массой 15 полость обоих захватов обоймы 1 до начала истечения керамической массы 16 из каналов 9. При движении керамической массы 15 по конической полости 5 происходит удаление воздуха через канал 18 в массе 16. При заполнении углубления 17 в массе 16 потоком массы 15 вследствие равенства диаметров углубления 17 и меньшего основания конуса 5. и плавного уменьшения сечения углубления 17 ни в конической полости 5, ни в углублении 17 не сохраняется воздушных полостей, т.е. имеет место полный контакт между первоначально запрессованной массой 16 и вновь поступаемой через полость 4 керамической массой 15, при этом часть ее заполняет канал 18. Дальнейшее нагнетание массы 15 в шаровую полость 6 дефор 15 и 16, между ними отсутствует воздух, обеспечивается бездефектное заполнение шаровой полости 6 керамической массой 15, Масса 16 подобрана таким образом, что она достаточно пластична, чтобы деформироваться без растрескиэания и достаточно жестка, чтобы не произошло раскрытие канала 18, которое могло бы привести к истечению массы 15 через канал 18. Наиболее приемлемы керамические массы, отнесенные к средне-пластичному классу, Вследствие связанности керамической массы 16 в массиве, она полностью перемещается вверх без потери сплошности, сохраняя свой объем. Нагнетание массы 15 продолжаютдо тех пор пока не начнется истечение керамической массы 16 из каналов 9. Вследствие того. что первоначальный массив занимающий нижнюю полусферу полости 6 имеет объем меньший, чем полусфера (из-за канала 18 и углубления 17), а также потому, что каналы 9 имеют определенную длину и диаметр(и как следствие объем), то справедливо предположение. что начало истечения керамической массы 16 через каналы 9 свидетельствуют о том, что нижняя полусфера шаровой полости 6 заполнена полностью массой 15, Симметричное, относительно продольной оси захвата 3, выполнение в верхней полусфере каналов 9 обеспечивает равномерное истечение через них массы 16 без горизонтальных и вертикальных перемещений отдельных участков массы 16. которые могли бы привести к попаданию отдельных участков (или фрагментов) массы 16 в занимающую нижнюю полусферу полости 6 керамическую массу 15 и нарушить ее сплош ность,После заполнения полости обоймы 1включают силовой привод 10 и поднимают захват 3, в результате чего сформованный в полости захвата 3 образец из керамической массы 15 растягивается. При подъеме захвата 3 в захвате 2 через каналы 14 в пространство между заплечиками захвата 2 и захватом 3 попадает воздух, чем устраняется влияние вакуума на достоверность результата. Верхняя часть образца "закрепляется" в шаре 6, а нижняя удерживается в конической полости захвата 2, Разрыв происходит по меньшему основанию усеченного конуса 5 и регистрируется силоизмерительным приспособлением 11. а предельную деформацию растяжения фиксируют с помощью измерителя перемещения одного из захватов относительно другого по перемещению визира 13 вдоль шкалы 12 по резкому спаду нагрузки в момент разрыва образца. После испытания производят разъединение захватов 2 и 3, далее производят разъединение захвата 3 на составные части 7 и 8. Керамическую массу 15 извлекают из конической полости 4 захвата 2 и полусферических полостей составных частей 7 и 8 захвата 3. Открытые полости (полусферы) позволяют беспрепятственно и быстро проводить операции извлечения остатков образца, при этом гарантируется полное извлечение всех частей образца из шаровой полости 6 захвата 3, Каналы 9 очищают от массы с помощью штока или промывают водой, После очистки полостей составных частей 7 и 8 устройство 5 готово к повторному испытанию.Формула изобретения1. Способ испытания на растяжение керамической массы, включающий формование образца в виде усеченного конуса, соединенного меньшим основанием с ша 1762236ром в разьемной обойме, и растяжение образца путем разведения захватов обоймы, отличающийся тем.что,с целью повышения достоверности результатов измерения деформации растяжения, заполня ют массой полусферическую полость, сопряженную с конической полостью захвата обоймы, выполняют в ней со стороны конической полости захвата углубление в виде шарового сегмента или конуса, диа метр основания которого равен диаметру меньшего основания усеченного конуса, и сквозного канала соосно с продольной осью усеченного конуса, затем заполняют массой полости обоих захватов обоймы до начала 15 истечения массы из каналов разьемного захвата.2. Устройство для испытания на растяжение керамической массы, содержащее разьемную обойму, включающую два захва та, образующих кинематическую пару, полость одного из которых выполнена в виде усеченного конуса, соединенного меньшим основанием с шаром, полость другого - в виде усеченного конуса. сопряженного меньшим основанием с большим основанием конуса первого захвата, силовой привод, силоизмерительное приспособление и приспособление для измерения. перемещений подвижного захвата, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов измерения деформации растяжения и удобства зксплуатации, захват с полостью в виде усеченного конуса и шара выполнен разъемным по плоскости, перпендикулярной оси захвата и проходящей через центр шара, а в верхней части разьемного захвата симметрично его продольной оси выполнены каналы, соединяющие полости захвата с его наружной поверхностью.1762236 Составитель М.Слинь Техред М,Моргентал орректор М.Максимиши едактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 3257 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5