Установка для динамических испытаний материалов при трехосном сжатии типа @ = @

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1051409 А

g(gI) G 01 N 3/30; G 01 N 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ жера.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬП ИЙ (21) 3456864/25-28 (22) 25.06.82. (46) 30.10.83. Бюл. Ф 40 (72) Е. Д., Певзнер (71) Всесоюзньп ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (53) 620. 178. 71(088 .8) (56) l. Лвторское свидетельство СССР

Ф 276476, кл. G 01 М 3/30, 1968. .2. Лвторское свидетельство СССР

Ф 815583, кл. С Ol N 3/30 1979 (про тотип). (54) (57) устлновкл для динлмических

ИСПЫТАНИЙ МЛТЕРИЛЛОВ ПРИ ТРЕХОСНОМ

СЖАТИИ THIIA 6, ф 4 2 (, cop,ержащая силовую. раму, полый корпус, опертый на одну из траверс силовой рамы плунжер, герметично введенный в полость корпуса, образуя с ним испытательную камеру высокого. давления для установки в ней образца испытуемого мате-. риала, подключенный к камере источник давления, нагружающее устройство, включающее клин, который установлен между торцом корпуса и второй траверсой силовой рамы и образует с корпусом самотормозящуюся клиновую пару, гидроцилиндр для перемещения клина и средства для создания импульсного давления в гидродомкрате, и компенВ сационную камеру, сообщенную с испытательной камерой, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения скорости динамического нагружения, компенсационная камера образована дополнительной полостью, выполненной в корпусе сс стороны взаимодействующего с клином торца, и герметично введенным в нее дополнительным плунжером, опертым .на вторую траверсу, а клин имеет прорезь для сво— бодного прохода дополнительного плун1051409

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, преимущественно горных пород, и в частности к устройствам для испытания образцов материалов на совместное воздействие импульсного сжатия по одной оси и постоянного гидростатического давления по двум другим осям, обеспечивающее трехосное сжатие ти (ф Д

Известно устройство для динамических испытаний материалов при трехосном сжатии, содержащее расположенные соосно ресивер, нагружающий гидроцилиндр, установленный, между ними отсечной клапан, рабочую камеру для установки испытуемогQ образца с рабочим штоком, взаимодействующим со штоком нагружающего гидроцилиндра, компенсационную камеру для поддержания постоянства давления в рабочей камере и размещенныйв ней и жестко связанный с рабочим штоком поршень с отверстием для связи рабочей компенсационной камеры L 1 g.

Недостатком этой установки является ограниченная величина давления в рабочей камере.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является установка для динамических испытаний материалов при трехосном сжатии

1 г <З "д рж """ """"" раму, полый корпус, опертый на одну из траверс силовой рамы плунжер, герметично введенный в полость корпуса, образуя с ним испытательную камеру высокого давления для установки в ней образца испытуемого материала, подключенный к камере источник давления, нагружающее устройство, включающее клин, который установлен между торцом корпуса и второй траверсой силовой рамы и образует с корпусом самотормозящуюся клиновую пару, гидроцилиндр для перемещения клина и средства для создания импульсного давления в гидродомкрате и компенсационную камеру, сообщенную с испытательной камерой. В качестве компенсационной камеры используется полость гидроцилиндра, установленного на основании C2 ).

Недостатком установки является наличие длинного трубопровода с проходным отверстием малого диаметра между испытательной и компенсационной камерами, который создает боль5

tG

ЗО

45 шое гидравлическое сопротивление и ограничивает максимальную достихммую скорость нагружения образца.

Малый диаметр трубопровода связан с тем, что трубопровод должен быть гиб. ким, так как испытательная и компенсационная камеры имеют относительные перемещения в процессе опыта. Требование гибкости при высоких давлениях приводит к тому, что внешний диаметр трубопровода в 3-5 раз превышает его внутренний диаметр.

Цель изобретения — повышение ско1 рости динамического нагрух<ения.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для динамических испытаний материалов при трехосном сжатии типа 6., ф б =(э, содержащей силовую раму, полый корпус, опертый на одну иэ траверс силовой рамы плунжер, герметично введенный в полость корпуса, образуя с ним испытательную камеру вы-. сокого давления для установки в ней образца испытуемого материа— ла, подключенный к камере источник давления, нагружающее устройство, включающее клин, который установлен между торцом корпуса и второй траверсой силовой рамы и образует с корпусом самотормоэящуюся клиновую пару, гидроцилиндр для пе. ремещения клина и средства для .создания импульсного давления в гидродомкрате, и компенсационную камеру, сообщенную с испытательной камерой, компенсационная камера образована дополнительной полостью, выполненной в корпусе со стороны взаимодействующего с клином торца, и герметично введенным в нее дополнительным плунжером, QIIBpThlN на вторую траверсу, а клин имеет прорезь для свободного прохода дополнительного плунжера.

На чертех<е изображена установка для динамических испытаний материалов.

Установка содержит силовую раму

1 с траверсами 2 и 3, корпус 4, в котором выполнены полость 5 и дополнительная полость 6„ плунжер 7,герметично введенный в полость. 5, и дополнительный плунжер 8, герметично введенный в полость 6. Полость

5 с плунжером 7 образуют испытательную камеру 9, в которой размещен испытуемый образец 10, а полость

Составитель В. Финог енов

Редактор E.Ëóøíèêoâà Техред В.Далекорей Корректор .И. Эрдейи

Заказ 8655/42 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 lO

6 с плунжером 8 образуют компенсационную камеру 11.

Кроме того, установка,содержит источник 12 давления, нагружающее устройство, включающее клин 13,гидроцилиндр 14, средства создания импульсного давления в гидроцилиндре 14 в виде ресивера 15 переменного объема и быстродействующего клапана 16, вентили 17 и 18 и вентиль 19 слива.

Установка работает следующим об разом.

ГКорпус 4 выдвигается из рамы .l, в него устанавливается образец 10, корпус 4 закрывается плунжером 7 и вставляется в рабочее пространство рамы 1 на клин 13. В быстродеиству- . ющем клапане 16 регулируется дроссель с целью получения заданной скорости деформации образца. Клапан 16 запирается. Регулируется объем ресивера 15 и источником 12 давления в ресивере 15 создается необходимое рабочее давление, обеспечивающее получение заданной зависимости напряжение-деформация. Вентиль 17 запирается, затем при открытом вентиле 18 от.источника 12 давления в испытательной камере 9 создается необходимое гидростатическое давление, которое поддерживается постоянным в течение опыта, когда плунжер 7 входит в испытательную камеру 9 за счет компенсационной камеры 11, отку

51409 4 да выходит плунжер 8 под действием гидростатического давления в испытательной камере 9. Динамическое нагружение начинается при срабатывании быстродействующего клапана 16.Cæàfaa в ресивере 15 жидкость перетекает в гидроцилиндр 14, перемещает с его помощью клин 13 и корпус 4 относительно плунжера 7 и нагружает обра10 зец 10. Вытесняемая жидкость перемеща тся в компенсационную камеру 11.

Благодаря наличию короткого соединительного канала большого диаметра между испытательной камерой 9 и ком1-5 пенсационной камерой 11 и его малому гидравлическому сопротивлению можно достигать высоких скоростей нагружения образца 10.

Изменение объема ресивера 15 поз20 воляет проводить нагружение образца

10 с заданной скоростью деформации после достижения максимума его несущей способности, т.е. получать запредельные характеристики испытуемого материала.

Использонание предлагаемой установки позволяет повысить скорость нагружения образцов испытуемых материалов, что повьппает точность опредеЗО ления полной энергии процессов динамического разрушения горных пород при горных ударах и выбросах, а также уточняет прогноз горных ударов и выбросов по запредельным характе15 ристикам °