Установка для исследования сложного напряженного состояния трубчатых образцов материалов

Установка для исследования сложного напряженного состояния трубчатых образцов материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СЛОЖНОГО НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТРУБЧАТЫХ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ, содержащая , герметичную камеру, размещенные в ней неподвижный и подвижный захваты для образца, измеритель осе вого усилия, связанный с неподвижным захватом, нагружающий шток с осевым каналом, соединенный с подвижным захватом, средства гидравлического нагружения, сообщенные с камерой и каналом штока, датчики деформации образца и измеритель давления , отличающаяся тем, что, с целью повешения точности, нагружающий шток выполнен ступенчатым с равными диаметрами на концах и радиальными каналами и установлен в камере так, что его концы выступают за ее пределы, а средства гидравлического нагружения выполнены в виде двух мультипликаторов, полости высокого давления которых сообщены соответственно с камерой и с осевым каналом штока, и дифференцил ального насоса сообщенного с полостями низкого давления мультипликаторов .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 6 01 М 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3344669/25-28 (22) 05. 10.81 (46) 07,06,83. Бюл. N 21 . (.72) О,Л,Толоконников, В.И,Степунин, В.Ф,Астапов и А,Г,Моисеев (71) Тульский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 620.172.214(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 353172, кл, G 01 И 3/02, 1971, . 2, Авторское свидетельство СССР

Н 351127, кл, G 01 и 3/10, 1966 (прототип) . (54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СЛОЖНОГО НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ

ТРУБЧАТЫХ ОБРАЗЦОВ ИАТЕРИАЛОВ, содержащая. герметичную камеру, размещенные в ней неподвижный и подвижный, захваты для образца, измеритель осевого усилия, связанный с неподвиж„„SU„„1021982 A

Ф ным захватом, нагружающий шток с осевым каналом, соединенный с подвижным захватом, средства гидравлического нагружения, сообщенные с камерой и каналом штока, датчики деформации образца и измеритель давления, отличающаяся тем, что, с целью повешения точности, нагружающий шток выполнен ступенчатым с равными диаметрами на концах и радиальными каналами и установлен в камере так, что его концы выступают за ее пределы, а средства гидравлического нагружения выполнены в виде двух мультипликаторов, полости высокого давления которых сообщены соответственно с камерой и с осевым каналом штока, и дифференциального насоса, сообщенного с полостями низкого давления мультипликаторов. 1 021)82

Изобретение относится к технике испытаний материалов на прочность, в частности к устройствам для испытаний материалов при двухосном растяжении. в нормальных условиях и условиях высокого гидростатичес»

1кого давления.

Известна установка для высокоскоростного испытания. материалов, содержащая герметичную камеру, введенные в нее с помощью уплотнений захваты для размещаемой в камере рабочей части образца и средства гидравлического нагружения, сообщенные с камерой 11, Недостатком установки является низкая точность, обусловленная влиянием силы трения захватов в уплотнениях, а также изменением гидростатического давления в камере вследствие изменения находящегося в ней объема образца в процессе

его деформирования, Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для исследования сложного напряженного состояния трубчатых образцов материалов, содержащая герметичную камеру, размещенные в ней неподвижный и подвижный захваты для образца, измеритель осевого усилия, связанный с неподвижным захватом, нагружающий шток с осевым каналом, соединенный с подвижным захватом, средства гидравлического нагружения, сообщенные с камерой и каналом штока, датчики деформации образца и измеритель давления ° Нагружающий шток выполнен гладким и установлен так, что один его конец расположен за пределами камеры, а средства гидравлического нагружения -.ыполнены в аиде невзаимосвязанных источников, служащих для нагружения образца внутренним и внешним гидростатическим давлением, Недостатком установки является низкая точность, обусловленная зависимостью величины осевой нагрузки, действующей на образец, как от внутреннего, так и от внешнего давления вследствие того, что один из концов штока размещен в камере, а также непостоянством гидростатического давления в камере при реформировании образца вследствие изменения объема, занятого сжатой жидкостью, 5

10 !

55 Цель изобретения - повышение точности °

Указанная цель достигается тем, что в установке для исследования сложного напряженного состояния трубчатых образцов материалов, содержащей герметичную камеру, размещенные в ней неподвижный и подвижный захваты для образца, измеритель осевого усилия, связанный с неподвижным захватом, нагружающий шток с осевым каналом, соединенный с подвижным захватом, средства гидравлического нагружения, сообщенные с камерой и каналом штока, датчики деформации образца и измеритель давления, нагружающий шток выполнен ступенчатым с равными диаметрами на концах и радиальными каналами и установлен s камере так, что его концы выступают за ее пределы, а средства гидравлического нагружения выполнены в виде двух мультипликаторов, полости высокого давления которых сообщены соответственно с камерой и осевым каналом штока, и дифференциального насоса, сообщенного с полостями низкого давления мультипликаторов.

На фиг, 1 представлена установка, общий вид; на фиг, 2 - средства гидравлического нагружения.

Установка для исследования сложного напряженного состояния трубчатых образцов материалов содержит герметичную камеру 1, размещенные в ней неподвижный 2 и подвижный 3 захваты для образца 4, измеритель

5 осевого усилия, связанный с захватом 2, ступенчатый нагружающий шток

6 с осевым 7 и радиальными 8 каналами, который соединен с подвижным зах"атом 3 и установлен в камере 1 так, что его концы 9 и 10 равных диаметров выступают за ее пределы, тензометрические датчики 11 деформации образца 4, измеритель 12 давления, служащий для измерения разности давлений внутри и снаружи образца 4, средства гидравлического нагружения, выполненные в виде двух мультипликаторов 13 и 14, полости

15 и 16 высокого давления которых сообщены соответственно с камерой

1 и осевым каналом 7 штока 6, и дифференциального насоса 1, сообщенного с полостями 17 и 18 низкого давления мультипликаторов 13 и 14, узел 19 управления, узел 20 низкого давления, привод 21 дифференциаль21 82

3 10 ного насоса 15 и ра-зрывной машины (не показана), траверса 22 которой взаимодействует со штоком 6, и кла- пан 23 одностороннего действия, установленный в камере 1..

Установка работает следующим образом.

Перед началом испытаний собирается капсула-, содержащая шток 6 с закрепленным на. нем образцом 4 измерител.ь 5- осевого усилия, измеритель .12 давления и клапан 23. Капсула вводится через крышку 1, не показана ) в камеру l, При испытании образца 4 в условиях гидростатического давления в камере 1 создается предварительное давление мультипликатором 14..При этом рабочая жидкость через клапан 23 заполняет полость внутри образца 4 и через радиальные 8 и осевой 7 каналы штока поступает в полость.15 мультипликатора 13,, отводя его поршень в исходное положение. После создания всестороннега давления производят на1 гружение образца 4 внутренним избыточным давлением от мультипликатора

13 и осевой силой R через шток 6 от траверсы 22 разрывной машины, Величина избыточного давления определяется жесткостью образца 4 и не зависит от гидростатического давления, которое .сохраняется постоянным при раздаче образца 4 под действием избыточного давления благода5: ря тому, что камера 1, клапан 23, внутренняя полость образца 4, осевой

7 и радиальные 8 каналы штока 6, мультипликатор 13, дифференциальный насос 15 и мультипликатор 14 образуют замкнутую гидравлическую систему, и поршни мультипликаторов 13 и 14 синхронно перемещаются во взаимо " противоположных .направлениях при деформации образца 4, Осевая деформация образца 4 под действием усилий разрывной машины также не нарушает постоянства гидростатического давле"ния, так как перемещение штока 6 не вызывает изменения объема предварительно сжатой жидкости благодаря равенству диаметров концов 9 и 10 штока 6 Таким образом, гидростатическое давление не зависит от избыточного давления внутри образца 4 и осевой силы, сохраняя заданный уровень в ходе всего эксперимента, Изобретение позволяет повысить точность проведения испытаний эа счет обеспечения постоянства гидростатического давления, 1021982

1021982 .

Составитель В.Тальвоиа

Редактор Н,Джуган Техред И.Коштура Корректор lO,Èàêàðåíêo

Заказ 4026/32 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5 .Филиал ППП "Патент",. г. Ужгород, ул, Проектная, 4