Устройство для испытания образца материала на сжатие при высоких гидростатических давлениях

 

Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности к устройствам для испытания образца материалов на сжатие в условиях гидростатического давленияо Цель изобретения - повышение точности путем обеспечения постоянства скорости деформации образца,, В контейнере 1 размещены опора 2. расположенная на ней

(51)5 G 01 N 3/1О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР (21) 4645489/28 (22) 01.02.89 (46) 15.04.91. Бюл. Ф 14 (71) Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского (72) А.И.Колпашников, А.А.Федоров, А, В.Беспалов, В.И.Михеев, M.À.Øåáåðøнев, В.В.Еремеев, Ю.Д.Долбинов и С.В.Сухов (53) 620. 173. 25 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1245929, кл. G 01 N 3 08, 1985.

„,SUÄÄ 1642306 А 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦА

МАТЕРИАЛА HA СЖАТИЕ ПРИ ВЫСОКИХ ГИДРОСТАТИЧЕСКИХ ДАВЛЕНИЯХ (57) Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности к устройствам для испытания образца материалов на сжатие в условиях гидростатического давления. Цель изобретения — повьппение точности путем обеспечения постоянства скорости деформации образца. В контейнере 1 размещены опора 2. расположенная на ней

7

5 д

70 ф

f0

1642306

В = с)„

2. плита 3 для испытуемого образца 4 и плита 5, установленная с возможностью перемещения и имеющая уплотнение 6 на понерхности ее контакта с контейнером

1. Со стороны торцов контейнера.1 установлены плунжер 7 и матрица 8 с коническим отверстием, На матрице 8 установлен вспомогательный образец 9, профиль образующей которого выполнен в форме усеченного коиуса, определяемого по формуле D =d> 1 где Р— текущий диаметр образца 9;

d>1 ",циаметр канала матрицы 8; Чп—

Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности к устройствам для испытания образцов материалов на сжатие в условиях гидростатического давления. 25

Цель изобретения — повышение точности путем обеспечения постоянства скорости деформации образца.

На чертеже показано устройство для испытания материалов на сжатие при высоких гидростатических давлениях.

Устройстно содержит герметичный контейнер 1, установленные в его полости опору 2 и расположенную на ней плиту 3 для размещения испытуемого образца 4, вторую плиту 5, установленную с возможностью перемещения вдоль оси контейнера 1 и имеющую герметичное уплотнение 6 на поверхнос- 40 ти контакта с ним, плунжер 7, установленный со стороны верхнего торца контейнера 1, пресс (не показан) для нагружения плунжера 7, матрицу 8 с коническим отверстием, закрепленную 45 со стороны нижнего торца контейнера

1,,и вспомогательный образец 9, установленный на матрице 8 и предназначенный дпя выпрессонывапия через ее коническое отверстие. 50

Б плитах. 3 и 5 выполнены дроссельные каналы 10.

Позицией )1 обозначен объем контейнера 1 от плунжера 7 до плиты 5, а позицией 12 — объем от плиты 5. до

55 матрицы 8. Полость контейнера 1 заполнена рабо )ей средой 13.

Профиль образующей боковой поверхности вспомогательного образца 9 ныскорость истечения образца 9; — инФ. тенсивность скорости деформации; h о— высота образца 4; Z — текущая координата образца 9. При нагружении плунжера 7 и возрастании давления среды плита 5 нагружает образец 4. При дальнейшем возрастании давления среды происходит выдавливание образца 9. Вследствие его профилирования растет давление в полости ниже плиты 3„ а затем под действием плунжера 7 происходит рост данления над плитой 5 и дальнейшая деформация образца 4. 1 ил. полнен в форме усеченного конуса, определяемого по формуле:

1 где D — текущий. диаметр образца 9;

d — диаметр канала матрицы 8;

h — высота образца 4 до испытао ния;

Ч „ — скорс сть истечения образца 9;

Š— текуцая координата образца

9 вдоль его оси;

+ — интенсивность скорости деформации, Устройство работает следующим образом.

Вспомогательный образец 9 размещают на матрице 8, после чего на матрицу 8 устанавливают опору 2 с плитой 3, содержащей дроссельный канал

10. Затем контейнер 1 заполняют рабочей средой 13, н которую полностью погружают испытуемый образец 4, а на его торцовую поверхность устанавливают верхнюю плиту 5 с дроссельным канапом 10 H уплотнением 6 и заполняют объем 11 рабочей средой 13. После ! этого вводят в контейнер плунжер 7, обеспечивая нри его перемецении повышение гидростатического давления рабочей среды 13, передающей усилие на верхнюю плиту 5, При перемец|ении верхней плиты 5 начинается деформация испытуемого образца 4 и повышение гидростатического давления в объеме 12,При достижении необходимого гидростатического давления для деформации вспомогательного образца 9 начинается его ныдавлинание через осевое коническое

С1м

М текущий диаметр вспомогательного образца; диаметр канала матрицы; высота испытуемого образца; скорость истечения вспомогательного образца; текущая координата вспомогательного образца вдоль его оси; интенсивность скорости деформации. где D

Ь 1— о

V п.

Составитель В.Тальвойш

Редактор М.Бандура Техред И.Цидык Корректор Н.Ревская

Подписное

Тираж 404

Заказ 1141

P ÈÈÃ1È Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

\13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101

5 16 отверстие матрицы 8. Так как вспомогательный образец 9 выполнен профилированным и имеет форму усеченного конуса, то с его истечением возрастает гидростатическое давление в нижнем объеме 12. В следующий момент под действием плунжера 7 возрастает гидростатическое давление в верхнем объеме 11 и перемещается верхняя плита 5, воздействуя на испытуемый образец 4, а также повышается гидростатическое давление в нижнем объеме 12, необходимое для деформации вспомогательного образца 9. Таким образом, происходит непрерывное перераспределение гидростатического давления между верхним и нижним объемами ll и 12 в течение всего процесса испытания, обеспечивая постоянство скорости деформации образца 4, что позволяет повысить точность испытаний.

Формула изобретения

Устройство для испытания образца материала на сжатие при высоких гидростатических давлениях, содержащее герметичный контейнер, установленные в его полости опору и размещенный со стороны одного из торцов контейнера плунжер, матрицу с коническим отверстием. закрепленную со стороны вто42306 6 рого торца контейнера, вспомогательный образец, установленный на матрице и предназначенный для выпрессовыва5 ния его через матрицу, и две плиты для сжатия испытуемого образца, одна из которых установлена на опоре, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности путем обеспечения постоянства скорости деформации образца,. вторая плита установлена с возможностью независимого перемещения вдоль оси контейнера и имеет герметичное уплотнение по поверхности контакта с ним, а профиль образующей боковой поверхности вспомогательного образца выполнен в форме усеченного конуса и определяется по формуле