Установка для испытания материалов под давлением

Иллюстрации

Установка для испытания материалов под давлением (патент 896488)
Установка для испытания материалов под давлением (патент 896488)
Установка для испытания материалов под давлением (патент 896488)
Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублмк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()896488 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) За я влено 20.09,78 (21) 2664542)2S — 28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 07,01,82. Бюллетень № 1 (5 I ) M. Кл.

G 01 N 3/10

Веудерсжниый комитет

СССР ие лелем изобретений и открытии (53) УДК 620.

162.4 (088.8) Дата опубликования описания 07.01.82 (72) Автор изобретения

А.В. Слободин (7I ) Заявитель

Всесоюзный научно — исследовательский институт и эксплуатации нефтепромысловых труб (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ

ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к испытаниям прочностных свойств материалов и может быть использовано для испытаний образцов при высбких давлениях.

Известно стройство для испытания образцов при высоких давлениях, содержащее камеру

5 давления с глухим отверстием и двумя расположенными в нем коаксиально плунжерами, связанными между собой испытуемым образцом, которые другими концами связаны с силораспределителями (1) .

Недостатком этого устройства является не возможность создания растягивающих усилий в условиях высокого давления.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является уста15 новка для испытания материалов под давлением, содержащая камеру давления, заполненную жидкостью и снабженную сквозными соосными цилиндрическими отверстиями разного диаметра, в которые помещены плунжеры, взаи20 модействующие с испытуемым образцом, при. чем на внутреннем конце плунжера малого диаметра, связанного с нагружателем растягивающих усилий, выполчено устройство крепления образца (21.

Однако устройство имеет сложную систему управления нагружением при испытаниях образца в режиме, когда отношение главных напряжений не зависит от величины растягиваюшей нагрузки.

Цель изобретения — повышение надежности и упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в установке, содержащей камеру давления, заполненную жидкостью и снабженную сквозными соосными отверстиями разных диаметров, в которых размещены плунжеры, взаимодействующие с испытусмымобраэцом, на внутреннем конце меньшего плунжера, связанного с нагружателем растягивающих усилий, выполнено устройство крепления испытуемого образца, на внутреннем конце большого плунжера диаметра выполнено устройство крепления образца, помещенного в камеру.

На чертеже изображена схема устройства.

Установка содержит камеру 1 с соосными цилиндрическими отверс!иями, t3 которых раэ

896488

30 мешены плунжеры 2 и 3 разного диаметра, связанные с образом 4, устройствами крепления (не изображены),причем наружный конец меньшего плунжера 3 соединен с узлом 5 нагружения. Внутри камеры находится среда, передающая давление, например парафин.

Установка работает следующим образом.

К плунжеру 3 с диаметром d4 посредством узла 5 нагружения прикладывают внешнее усилие F, которое передается связанному с 0 ним образцу 4 с диаметром d+ a or последнего — к плунжеру 2 с диаметром d>. При перемещении плунжера 2 (эа счет прикладываемого усилия) относительно камеры 1 давление Р изменяется пропорционально передаваемому усилию F, зависит от него и от соотношения диаметров плунжеров.

При испытании осевое усилие F, прикладываемое к образцу, уравновешивается его сопротивлением а (1) где 61 — растягивающее напряжение в образце; тса

О 4где d — диаметр образца, и давлением в камере с= — !!, д, - )

ЖВ Жд,, (2) ! где P — давление;

d и d — диаметры плунжеров (причем

С1о - ds 1г).

Приравнивая выражения 1) и (2) и решая относительно 64., находим, что дя d!

Q = р. " . (4)

<3р

Поскольку нагружение симметрично относи тельно оси и создается давлением Р, главные напряжения Gg u 63 в поперечных сечениях 40 образца равны давлению Р

62 3 (5) а главные напряжения в образце определяются по выражениям (4) и (5).

Следовательно, осевое напряжение в образце 45 равно . т я

6 = — б гз ь (6) о

Характер сложного напряженного состояния определяется отношением главных напряжений б и (), которое получается из выражений (6) и (5) — (7)

Иэ равенства следует, что отношение главных напряжений Gq и б не зависит от величины давления в камере и характер напряженного состояния испытываемого образца (отношение

61/ 63 ) остается постоянным в процессе нагружения.

Отношение б /Qq зависит от соотношения диаметров образца и плунжеров, а, следовательно, меняя диаметры возможно изменять схему нагружения, а следовательно и отношение б / б >.

Предлагаемое устройство может быть применено при испытании хрупких материалов, где вплоть до разрушения несущественно меняется поперечное сечение образца и обеспечивается нагружение, близкое к простому.

Изобретение упрощает конструкцию при испытании образцов с пропорциональным нагру. жением как на статическое, так и на динамическое растяжение. !

Формула изобретения

Установка для испытания материалов под давлением, содержащая камеру давления, заполненную жидкостью и енабженную скозными соосными цилиндрическими отверстиями разного диаметра, в которые помещены плунжеры, взаимодействующие с испытуемым образцом, причем на внутреннем конце плунжера малого диаметра, связанного с нагружателем растягивающих усилий, выполнено устройство крепления образца, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции, на внутреннем конце плунжера большого диаметра установлено устройство крепления образца, помещенного в камеру, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 416591, кл G 01 N 3/10, 1974, 2. Пью Х. Л. Механические свойства материалов под высоким давлением "Мир", 1973, с. 23 — 24, фиг. 3 а (прототип).

896488

Составитель А. Булашевич

Техред Т.Маточка

Корректор M. Шароши

Редактор Н, Бобкова

Заказ 11685/31

Тираж 882

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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