Устройство для определения прочностихрупких материалов ha сжатие

Устройство для определения прочностихрупких материалов ha сжатие

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТИЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социапистичесния

Реснубпин

«11 848640 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 140180 (21) 2870276/22-03 я1м. к.з с присоединением заявки N9 (23) fl ио итет

Е 21 С 39/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

P P

Опубликовано 230781. Бюллетень М 27 (53) УДК 622.417 (088.8) Дата опубликования описания 230781 (72) Авторы изобретения

В.А. Свищев, Ш.A.-Ã.Áoëãoæèí и С.В.Шипов (71) За т л - Институт горного дела АН Казахской ССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ

ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВ HA CXATHE

Изобретение относится к технике определения физико-механических свойств хрупких материалов и может быть использовано для испытания образцов горных пород любой формы в

5 шахтных условиях.

Известно устройство для определения физико-механических свойств образцов горных пород неправильной форьы, включающее верхний и нижний нагрузочные корпуса с инденторами и .набором подвижных независимых поршней и штоков, связанных с инденторами и линейно расположенных в одной плоскости с возможностью саморегули- 15 рования по высоте Г11 °

Недостатком этого устройства является расположение инденторов в од- ну линию,что позволяет испытывать.образцы только на раскалывание.. 20

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения прочности хрупких материалов на сжатие, включающее корпус, поршень, инденторы и ма нометр (,2).

Недостатки известного устройства заключаются в сложности конструкции и высокой стоимости изготовления> обусловленных необходимостью иэготов- 311! ления большого количества (около, 200 шт) высокоточных поршней и стольких же отверстий для них в .обоих корпусах, а также в .ненадежности в работе, связанной с тем, что на образ° цах неправильной формы поршни работают с перекосом и быстро выходят из строя. Следовательно, это устройство пригодно для испытания образцов преимущественно правильной формы.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение надежности.в работе.

Поставленная цель достигается тем, что корпус имеет обойму и верхнюю и нижнюю крьааки, при этом на внутренней поверхности корпуса выполнен кольцевой выступ трапециевидного сечения" с закрывающимися обоймой окнами, а инденторы выполнены в виде шариков и расположены в .корпусе более,чем в два слоя сверху и снизу испытуемого образца.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, разрез; на фиг.2 — сечение

А-A на фиг. 1.

Устройство состоит из .цилиндрического корпуса 1, на внутренней поверхиостй которого в средней его части

848640 выполнен кольцевой выступ Б трапециевидного сечения с окнами В, верхней крышки 2 с манометром 3 и штуцером 4 для подачи жидкости (масла), нижней крышки 5, разъемной обоймы 6 со стяжными болтами 7. В цилиндрической части верхней крышки 2 помещен поршень

8, а под ним внутри корпуса 1 размещен испытуемый образец 9. Свободное пространство образца 9 заполнено шариками 10 из твердого материала. При этом наибольший зазор между выступом

Б корпуса 1 и боковой поверхностью образца 9 должен быть меньше двух диаметров шариков.

Устройство работает следующим образом.

Испытуемый образец 9 горной породы помещается в корпус 1, окна Б которого плотно закрыты обоймой 6.

Свободное пространство вокруг образца 9 заполняется шариками 10 (напри- 20 мер, от шарикоподшипников), и корпус

1 закрывается нижней крышкой 5. Затем с помощью высокого давления (не показан) через штуцер 4 в надпоршневое пространство верхней крышки 2 25 нагнетается масло.

Под деиствием избыточного давления, величина которого контролируется манометром 3, поршень 8 уплотняет шарики 10 и через них передает нагрузку на испытуемый образец 9. При этом последний оказь.вается в условиях всестороннего сжатия. С целью определения прочности образца на одноосное сжатие удаляют шарики 10„ создающие боковои распор, т.е. нрилегающие к боковои поверхности образца. Для этого пр величине нагрузки 70-80% от разрушающей ослабляют затяжку болтов 7 (фиг.2), сдвигают обойму 6 вверх и удаляют упомянутые шарики Ю через окна В. Остальные шарики расклиниваются в верхней и нижней частях корпуса 1, чему способствует кольцевоп выступ Б. Затем нагрузку повышают до разрушения образца, фиксируя 4 максимальное показание манометра 3.

После разрушения образца 9 масляныи насос выключают, отвинчивают нижнюю крышку 5 и освобождают корпус 1 для следующих испытаний. S0

Выполнение инденторов в виде твердых шариков для передачи на образец разрушающей нагрузки существенно упрощает конструкцию прибора, удешевляет его изготовление, повышает надежность в работе и удлиняет срок службы. Кольцевой выступ трапециевидного сечения с закрывающимися окнами служит для обеспечения условий одноосного сжатия путем удаления через упомянутые окна части шариков, созда— ющих боковой распор.

Благодаря многослойному расположению шариков, практически равномерно передающих нагрузку на неравную поверхность испытуемого образца, в предла— гаемом устройстве становится возмож— ным использование только одного, мас— сивного поршня, не боящегося перекосов, а значит, и более надежного. Такое техническое решение в совокупности с выполнением индентороя в виде шариков делает предлагаемое устройство по сравнению с известным более простым, экономичным и надежным в работе при испытаниях образцов любой формы в шахтных условиях.

Формула изобретения

Устройство для определения прочности хрупких материалов на сжатие, включающее корпус, инденторы н манометр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности в работе, корпус имеет обойму и верхнюю и нижнюю крышки, при этом на внутренней поверхности корпуса выполнен кольцевой выступ трапециевидного сечения с закрывающимися обоймой QKHами, а инденторы выполнены в виде ш-.ðèêîâ и расположены в корпусе более, чем в два слоя сверху и снизу испытуемого образца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 450887, кл. Е .21 С 39/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2734062, 1978 (прототип)