Установка для испытания материалов под давлением

Установка для испытания материалов под давлением

Иллюстрации

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