Способ разрушающего испытания хрупких материалов в испытательной машине

 

Изобретение относится к испытательной технике и,может быть использовано для получения полной диаграммы деформирования вплоть до разделения хрупкого образца на части при его разрушении. Цель изобретения - обеспечение требуемого закона деформирования образцов и достижение возможности равновесного разрушения образцов, максимальное сопротивление разрушению которых соизмеримо с максимальным усилием испытательной машины. Между неподвижной траверсой 1 и подвижной относительно колонн 2 и 3 траверсой 4 испытательной машины размеш;ают элемент 5 жесткости и нагружают его предварительной нагрузкой , превосходящей предполагаемое максимальное, сопротивление образца 6 разрушению. Под действием реакций от (Л со со 00

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИК цо4 G 0 Х 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4043197/25-28 (22) 27.03.86 (46) 23.05.88, Бюл, У. 19 (71) Волгоградский инженерно-строительный институт (72) А.В. Ушаков и В.И. Шевченко

-(53) 620.17(088.8) (56) Верхбвский А,В. и др. Приспособление для исследования завершающеи стадии разрушения материала при растяжении. — Заводская лаборатория, 1966 У 8, с. 1007-1008. (54) СПОСОБ РАЗРУШАЮЩЕГО ИСПЫТАНИЯ

ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВ В ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ

МАПМНЕ (57) Изобретение относится к испытательной технике и,может быть ис„„Я0„„1397787 А1 пользовано для получения полной диаграммы деформирования вплоть до разделения хрупкого образца на части при его разрушении. Цель изобретения — обеспечение требуемого закона деформирования образцов и достижение возможности равновесного разрушения образцов, максимальное сопротивление разрушению которых соизмеримо с максимальным усилием испытательной машины. Между неподвижной траверсой 1 и подвижной относительно колонн

2 и 3 траверсой 4 испытательной машины размещают элемент 5 жесткости и нагружают его предварительной нагрузкой, превосходящей предполагаемое максимальное,сопротивление образца 6 разрушению. Под действием реакций от

1397787 предварительной нагрузки расстояние между траверсами 1 и 4 увеличивается, и между ними размещают испытуемый образец 6. Затем осуществляют совместное нагружение образца 6 и элемента

5 жесткости приложением усилия P к траверсе 4 и перемещением элемента 5 жесткости в направлении нагру7кения

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для получения полкой диаграммы деформирования вп:оть до разделения хрупкого образца на части при его разрушении.

Цель изобретения — обеспечение требуемого закона деформирования образцов и достижение воэможности равновесного разрушения образцов, максимальное сопротивление разрушению которых соизмеримо с максимальным усилением испытачельной машины.

На фиг. 1 изображена схема нагружения образца в испытательной машйне

I с помощью механического регулятора перемещения элементов жесткости; на фиг. 2 — то же, в момент разрушения образца; на фиг. 3 — схема нагружения с помощью гидравлического регулятора перемещения; на фиг, 4 — то же, в момент разрушения образца; на фиг, 5— диаграмма усилия испытательной машины, нагрузки на элементы жесткости и нагрузки на образец в зависимости от перемещения траверсы при стабилизированном усилии испытательной машины.

Способ осуществляют следующим образом.

Между неподвижной траверсой 1 и подвижной относительно колони 2 и 3 траверсой 4 испытательной машины размещают элемент 5 жесткости (элемент жесткости может быть кольцевым или мо. гут использоваться несколько элементов жесткости, как это показано на фиг. 1-4) и нагружают его предварител ьной на грузкой, превосходящей предполагаемое максимальное сопротивление образца 6 разрушению. ПОД действием реакций от предварительной нагрузки образца 6 Отно<.ительно неподвижной траверсы испытательной машины. Перемещение осуществляют по заданному за- кону деформирования образца 6, сохраняя постоянным усилие P на подвижную траверсу 4. Перемещение элемента 5 жесткости осуществляют вплоть до полного разрушения образца 6, 5 ил.

2 расстояние между траверсами 1 и 4 уве. личивается и между ними размещают испытуемый образец 6, Затем осуществляют совместное нагружение образца 6 и элемента 5 жесткости с приложением. усилия P к траверсе 4 и перемещением элемента 5 жесткости в направлении нагружения образца 6 относительно неподвижной траверсы 1 испытательной машины. Перемещение элемента 5 жесткости осуществляют по заданному закону деформирования образца 6, сохраняя постоянным усилие P на подвижную траверсу 4. Перемещение элемента жесткости осуществляют вплоть до полного разрушения образцов 6, после раэрушения образца 6 усилие P воспринимается только элементом 5 жесткости (фиг. 5).

В процессе испытания регистрируют диаграмму "нагрузка на Образец — деформация образца", по которой судят о механических свойствах материала образца.

Пример. При осуществлении испытания предварительно перемещают элеэлемент 5 жесткости — винты (фиг.1) или штоки гидроцилиндров (фиг. 3) усилием, превышающим сопротивление

3О испытываемого образца 6 разрушению (участок О-а сплошной линии на диаграмме фиг. 5), а затем начинают перемешать элемент 5 жесткости (винты или lUTQKH) относительно неподвижной

35 траверсы 4 испытательной машины в направлении нагружения образца 6, сохра,няя усилие машины, превышающее теку щее значение сопротивления образца разрушенню в процессе всего испытаI ния(в частном случае стабилизируют усилие машины при его максимал -цом

1397787 значении — участок а — 6 сплошной линии на диаграмме фиг. 5). Указанное перемещение элемента 5 жесткости (винтов или штоков) осуществляют вращением гаек 7 на упорных подшипниках 8 при помощи редуктора 9 или путем слива рабочего тела 10 из гидроцилиндров 11, при этом скорость перемещения элемента жесткости оТносительно неподвижной траверсы 1 регулируют с помощью регулятора 12 частоты вращения или регулятора 13 расхода.

В процессе перемещения элемента жесткости относительно неподвижной 15 траверсы 1 машины происходит касание поверхности образца 6 подвижной траверсой 4 машины и его нагружение (штрих-пунктирная линия на диаграмме фиг, 5), при этом нагрузка, восприни- 20 маемая элементом жесткости, принимает значения, равные разности усилия машины и сопротивления образца разрушению в текущий момент времени (штриховая линия на диаграмме фиг, 5). 25

Таким образом, за счет регулирования скорости перемещения элемента жесткости относительно неподвижной траверсы машины обеспечивается возможность деформирования образца по любо- у му заданному закону и возможность записи полных (с нисходящей ветвью) диаграмм разрушения образцов из хрупких материалов, максимальное сопротивление разрушению которых соизмери- .

35 мо с максимальным усилием испытательной машины.

Элемент жесткости, содержащий четыре винта диаметром 200 мм и длиной 40

150 мм из стали с модулем упругости, равным 20x10 кгс/мм, при нагрузке

100 тс имеет собственное удлинение. равное 0,005 мм. С учетом деформаций подвижной и нет-,1двпжной тралерс, гасh винтов и упорных подшипников, которые при нагрузке 100 тс также могут составлять в сумме 0,005 мм, общие деформации испытательной системы, смонтирова "чой на испытательной машине с максимальным усилием 100 тс, могут не превьпиать 0,01 мм, т.е. жесткость испытательной системы может быть равна 10 кгс/мм. Это позволяет получать в полные (с нисходящей ветвью) диаграммы разрушения стандартных кубиков

10х10х10 см из высокопрочного бетона

M1000 при любой заданной скорости деформирования на обычном лабораторном 100-тонном прессе.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ разрушающего испытания хрупких материалов в испытательной машине, по которому совместно нагружают испытуемый образец и элемент жесткости, размещенные между подвижной и неподвижной траверсами машины, регистрируют усилие разрушения образца и по нему судят о прочности материала, отличающийся тем, что, с целью обеспечения требуемого закона деформирования образцов и достижения возможности равновесного разрушения .образцов, максимальное сопротивление разрушению которых соизмеримо с максимальным усилием испытательной машины, предварительно нагружают элемент жесткости нагрузкой, превьппающей сопротивление образца разрушению, после размещения образца между траверсами нагружают его путем перемещения элемента жесткости в направлении нагружения образца по заданному закону деформирования образца при постоянном усилии на подвижную траверсу машины.

1397 787

> 4" /787

1 397787

Составитель М. Кузьмин

Редактор С. Патрушева Техред И.Ходанич

Корректор М. !!!арошп

Заказ 72 >/41 Тираж 847 Подписное

ВНИ(!1(И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производ<.твенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. 1!роек гнея„ 4