Устройство для испытаний на прочность образцов морского льда

 

О П И С А Н И Е ()932359

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Респубики

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Задавлено 17. 10.80 (21) 2995247/25-28 (5l)M. Кл. с присоединением заявки М

С 01 и 3/10

3Ъеударатеаииый комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 30 ° 05 ° 82 Бюллетень Ме 20 (53) уДК620.173. .25(088.8) ие делам изооретеиий и открытий

Дата опубликования описания 30.05.82 (72) Авторы изобретения

A.Ô.ÃàëàãàHoB и Ю.М,Щелчков (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ НА ПРОЧНОСТЬ

ОБРАЗЦОВ МОРСКОГО ЛЬДА

Изобретение относится к испытаниям на прочность пористых материалов., в частности морского льда, и позволяет производить его испытания в лабораторных условиях, близких к натурным.

Известно устройство для испытаний морского льда в естественных условиях, содержащее элемент сваи, который вдавливают в ледовый покров в горизонтальной плоскости с помощью гидравлического домкрата 11).

t0

Недостатком известного устройства является его громоздкость, трудность транспортировки и невозможность использования в комфортных ycl5 ловиях лаборатории °

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для испытаний на прочность образцов морс20 кого льда, содермащее камеру, сообценную с источником давления среды, и эластичную оболочку для образца, размещенную внутри камеры (".j.

Недостаток устройства заключает" ся в отклонении условий испытаний от натурных вледствие того, что устройство позволяет создавать только равномерное нагружение образца по всем направлениям, а также отсутствует возможность удаления из эластичной оболочки избыточной жидкой фазы (рассола), которая, перемещаясь под действием давления среды, приводит к нарушению послойного распределения жидкости в образце.

Цель изобретения — приближение условий испытаний к натурным.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для испытаний на прочность образцов морского льда, содержащее камеру, сообценную с источником давления среды, и эластичную оболочку для образца, размещенную внутри камеры, снабжено держателем образца, выполненным в виде пластины с иглами для упора в образец и прикрепленной к пластине перфори932359 рованной трубки, служащей для удаления из эластичной оболочки избыточной жидкости фазы и герметично уплотненной на выходе из эластичной оболочки и камеры, а последняя выполнена из эластичного материала.

На фиг. 1 изображено устройство до начала испытаний; на фиг.2устройство при испытании образца на разрушение. Î

Устройство содержит камеру 1, выполненную из эластичного материала и сообщенную через обратный клапан 2 с источником давления среды (не показан), в качестве которой используется воздух, эластичную оболочку 3 для .образца 4, размещенную внутри камеры 1, держатель образца

4, выполненный в виде пластины 5 с иглами 6 для упора в образец 4 и щ прикрепленный к пластине 5 перфорированной трубки 7, служащей для удаления из эластичной оболочки 3 избы" точной жидкой фазы и герметично уплотненной выше перфораций 8 на выхо- г де из эластичной оболочки 3 и камеры

1 при помощи шнуров 9. При испытании образца 4 на разрушение применяется пресс (не показан) с горизонтально расположенными плитой 10 и штоком 11. -o

Устройство работает следующим образом.

Выпиленный образец 4 помещают в эластичную оболочку 3, накладывают на его верхнюю грань пластину 5 держателя так, чтобы иглы 6 вошли в образец 4, и герметично уплотняют трубку 7 держателя на выходе из эластичной оболочки 3 с помощью шнура

9. Затем помещают оболочку 3 в каме- д ру 1 и аналогичным образом уплотняют трубку 7 на выходе из камеры 1. После этого подают в камеру 1 через клапан 2 сжатый воздух, который, воздействуя на оболочку 3, прижимает ее к граням образца 4, изгоняя воду, находящуюся вне образца 4 по перфорациям 8 и трубке 7. Прижатая к граням образца 4 оболочка 3 препятствует вытеканию из него жидкой фазы (рассо50 ла),а воздействие сжатого воздуха на оболочку 3 в известной мере заменяет воздействие на образец 4 силовых реакций массива льда, подледной воды, сил гравитации и атмосферного давления. Для определения статического нагружения на образец 4 устройство помещают в термостат в вертикальном положении, подвешивая его за трубку 7. При .испытании образца 4 на разрушение устройство в вертикальном положении помещают между плитой 10 и штоком 11 пресса, под действием которого деформируется камера 1, выполненная из эластичного материала, так что образец 4 оказывается зажатым между плитой 10 и штоком 11 ° При этом реакция плиты

10 выполняет роль сопротивляющегося массива льда, а воздействие сжатого воздуха воспроизводит атмосферное давление, вес ледового покрова и реакцию подледной воды.

Предлагаемое изобретение позволяет с высокой точностью и производи- тельностью проводить в лабораторных условиях испытания образцов морского льда.

Формула изобретения

Устройство для испытаний на прочность образцов морского льда, содер" жащее камеру, сообщенную с источником давления среды, и эластичную оболочку для образца, размещенную внутри камеры, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью приближения условий испытаний к натурным, оно снабжено держателем образца, выполненным в виде пластины с иглами для упора в образец и прикрепленной к пластине перфорированной трубки, служащей для удаления из эластичной оболочки избыточной жидкой фазы и герметично уплотненной на выходе из эластичной оболочки и камеры, а последняя выполнена из эластичного материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ледовые исследования для проведения буровых и эксплуатационных работ в условиях Азовского моря.

Обзорная информация, М., Мингазпром, Вып.4, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

М 221969, кл. G 01 N 3/10, 1966 (прототип).

932359

Составитель В.Тальвойш

Техред M. Рейвес . КорректорА. Ференц

Редактор И.Голаковски

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Закаэ 3766/62 Тирам 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )(-35, Рауяская наб., д.4/5