Opublikowano: 20.Vn.1972 65025 KI. 42 k, 49/02 MKP GOln 33/38 CZYTELNIA Urzeda to*ri&»*90 PoUkifj MIMU-'* U ¦:¦ * Wspóltwórcy wynalazku: Henryk Filcek, Bogumila Kleczek, Zdzislaw Kleczek Wlasciciel patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanislawa Staszica, Kra¬ ków (Polska) Pelzarka do badania materialów kruchych w niskich temperaturach Przedmiotem wynalazku jest uzupelnienie konstrukcji pelzarki do badania materialów kruchych wedlug pa¬ tentu nr 57 129, znajdujacej zastosowanie do przeprowa¬ dzania Teologicznej próby pelzania materialów kruchych, zwlaszcza skal, w niskich temperaturach.Pelzarka do badania materialów kruchych wedlug pa¬ tentu nr 57 129, zawierajaca zespól dzwigni oraz uklad napedowy, sklada sie z oporowej plyty dolnej i oporo¬ wej plyty górnej, miedzy którymi znajduje sie pierscien na próbke, wyposazony w tensometry. Górna plyta jest zamocowana za pomoca sruby dociskowej w konstruk¬ cji nosnej pelzarki, natomiast dolna plyta jest wsparta na zespole dzwigni, zaopatrzonym w obciaznik. Obciaz¬ nik jest zamocowany w przesuwnym uchwycie, napedza¬ nym poprzez przekladnie mechaniczne, elektrycznym sil¬ nikiem o stalej liczbie obrotów. Pelzarka jest wyposazor- na w licznik czasu oraz uklad sterowania napedu.Wada tej pelzarki jest to, ze nie nadaje sie ona do przeprowadzania prób pelzania izotermicznego materia¬ lów kruchych.Celem wynalazku jest umozliwienie prowadzenia prób pelzania izotermicznego materialów kruchych, zwlaszcza w dowolnie nastawnych niskich temperaturach, stosowa¬ nych podczas mrozenia górotworu w warunkach natu¬ ralnych.Cel ten osiaga sie przez uzupelnienie konstrukcji pel¬ zarki wedlug patentu nr 57 129, polegajace na wyposaze¬ niu pelzarki w pojemnik mrozeniowy, który zawiera w izolacyjnej oslonie szczelny, najlepiej miedziany cylin¬ der, wewnatrz którego miesci sie parowacz, polaczony 10 15 20 25 30 ze znanym agregatem chlodniczym. W pionowej osi cy¬ lindra, wyposazonego w kontaktowy termometr i wypel¬ nionego ciecza chlodzaca, znajduja sie dwa kuliste prze¬ guby, pomiedzy którymi umieszcza sie badana próbke, przy czym górny przegub jest polaczony poprzez izola¬ cyjny tlok z górna oporowa plyta, zas dolny przegub jest polaczony poprzez izolacyjny tlok z dolna oporowa plyta.Pelzarka do badania materialów kruchych w niskich temperaturach, wedlug wynalazku, jest przedstawiona w przykladzie wykonania na rysunku w przekroju piono¬ wym.Pelzarka zawiera mrozeniowy pojemnik 1, skladajacy sie z dwudzielnej izolacyjnej oslony 2, wykonanej na przyklad ze styropianu i wyposazonej w uszczelniajacy wklad 3. Wewnatrz oslony 2 znajduje sie szczelny mie¬ dziany cylinder 4. Przy wewnetrznej scianie cylindra 4 jest umieszczony parowacz 5 w ksztalcie spirali, pola¬ czony tlocznym przewodem 6 i ssacym przewodem 7 ze znanym agregatem chlodniczym, nieuwidocznionym na rysunku. Wnetrze cylindra 4 jest wypelnione ciecza chlo¬ dzaca na przyklad roztworem wodnym glikolu. Odpo¬ wiednio dobrana procentowa zawartosc glikolu zapew¬ nia stabilnosc temperatury zamarzania tego roztworu.Cylinder 4 jest wyposazony w kontaktowy termo¬ metr 8, sluzacy do regulacji temperatury cieczy chlodza¬ cej. Cylinder 4 ma na wewnetrznej scianie ozebrowa- nie 9, sluzace do zwiekszenia powierzchni chlodzenia. W pionowej osi cylindra 4 znajduja sie dwa kuliste przegu¬ by 10 i 11, górny i dolny, pomiedzy którymi umieszcza 650253 65025 4 sie badana próbke. Górny przegub 10 ma na zewnetrz¬ nej scianie ozebrowanie 12, sluzace do jego oziebiania, zapewniajacego równomierne mrozenie próbki. Ozebro¬ wanie 12 przegubu 10 zazebia sie odpowiednio z górna czescia ozebrowania 9 cylindra 4. Górny przegub 10 jest polaczony poprzez izolacyjny tlok 13 z górna oporowa plyta 14, zas dolny przegub 11 jest polaczony poprzez izolacyjny tlok 15 z dolna oporowa plyta 16. Obie plyty 14 i 16 sa wyposazone w grzejne spirale 17 i 18, sluza¬ ce do zabezpieczenia plyt 14 i 16 przed zamarzaniem.Spirale 17 i 18 sa polaczone poprzez termometry kon¬ taktowe, nieuwidocznione na rysunku, ze znanym ukla¬ dem sterowania temperatury. Pozostale elementy kon¬ strukcyjne pelzarki, takie jak: sruba dociskowa, kon¬ strukcja nosna, zespól dzwigni i inne, oraz wzajemne po¬ laczenie tych' elementów, opisane w patencie glównym, nie ulegaja zmianie.Trój^ pelzania materialów kruchych w niskich tem¬ peraturach za-pomoca pelzarki wedlug wynalazku prze¬ prowadza sie w ten sposób, ze badana próbke 19, wstep¬ nie zamrozona umieszcza sie w cylindrze 4, pomiedzy przegubami 10 i 11 wraz ze znanymi indukcyjnymi czuj¬ nikami 20. Nastepnie próbke 19 dociska sie przez dokre¬ cenie dociskowej sruby 21. Wymagana niska temperatu¬ re, przy której przeprowadza sie badania, nastawia sie na kontaktowym termometrze 8, po czym wlacza sie za¬ silanie agregatu chlodniczego.Czynnik chlodzacy, bedacy w obiegu agregatu, prze¬ plywa poprzez tloczny przewód 6 do parowacza 5, w którym intensywnie parujac, odbiera cieplo z wodnego roztworu glikolu, oziebiajac go az do temperatury za¬ marzania. W wyniku tego wewnatrz cylindra 4 tworzy sie plaszcz lodowy, który zamraza badana próbke 19, poprzez ozebrowanie 9 wewnetrznych scian cylindra 4.Kontaktowy termometr 8, nastawiony na zadana tem¬ perature, wylacza agregat chlodniczy a przy wzroscie temperatury wlacza go ponownie. Po ustabilizowaniu sie temperatury w otoczeniu badanej próbki 19 dalszy tok postepowania przebiega w sposób przedstawiony w opi¬ sie patentowym 57 129.Pelzarka do badania materialów kruchych w niskich temperaturach wedlug wynalazku zapewnia przeprowa- 5 dzenie izotermicznych prób pelzania, w dowolnych za¬ kresach niskich temperatur, stosowanych w czasie mro¬ zenia górotworu. PL PLPublished: May 20, 1972 65025 IC. 42 k, 49/02 MKP GOln 33/38 READING ROOM Office to * ri & »* 90 PoUkifj MIMU - '* U ¦: ¦ * Co-authors of the invention: Henryk Filcek, Bogumila Kleczek, Zdzislaw Kleczek Patent owner: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanislawa Staszica, Kraków (Poland) Pelzarka for testing brittle materials at low temperatures The subject of the invention is to supplement the construction of the creeper for testing brittle materials according to patent no. 57,129, applicable to the theological creep test of brittle materials, especially rocks, at low temperatures. The press machine for testing brittle materials according to patent No. 57,129, including the lever assembly and the drive system, consists of a thrust bottom plate and a thrust top plate, between which is a sample ring with strain gauges. The upper plate is fixed by a set screw to the beam structure, while the lower plate is supported on a lever assembly provided with a weight. The weight is mounted in a sliding fixture driven by mechanical gears by an electric motor with a constant speed. The pebble machine is equipped with a timer and a drive control system. The disadvantage of this paver is that it is not suitable for isothermal creep tests of brittle materials. The purpose of the invention is to enable isothermal creep tests of brittle materials, especially in freely adjustable low temperatures used during the freezing of the rock mass under natural conditions. This goal is achieved by completing the structure of the paver according to patent No. 57,129, consisting in equipping the paver with a freezing container, which contains a tight, preferably copper, cylinder in an insulating sheath ¬ der, inside which is located an evaporator, connected to a known refrigeration unit. In the vertical axis of the cylinder, equipped with a contact thermometer and filled with cooling liquid, there are two spherical joints, between which the test sample is placed, the upper joint connected by an insulating piston to the upper resistance plate, and the lower joint is connected via an insulating piston to the lower resistance plate. The mill for testing brittle materials at low temperatures according to the invention is shown in the embodiment example in the drawing in a vertical section. The mill comprises a freezing container 1 consisting of a two-piece insulating cover 2 made of, for example, polystyrene and provided with a sealing insert 3. Inside the casing 2 there is a sealed copper cylinder 4. At the inner wall of the cylinder 4 is a spiral-shaped evaporator 5 connected by a delivery pipe 6 and a suction pipe 7 with the known chiller, not shown in the picture. The inside of the cylinder 4 is filled with a cooling liquid, for example an aqueous solution of glycol. A properly selected percentage of glycol ensures the stability of the freezing point of this solution. The cylinder 4 is equipped with a contact thermometer 8 for regulating the temperature of the cooling liquid. The cylinder 4 has ribs 9 on its inner wall, which serve to increase the cooling surface. In the vertical axis of the cylinder 4 there are two spherical joints 10 and 11, an upper and a lower one, between which the test sample is placed. The upper hinge 10 has ribbing 12 on its outer wall to cool it, ensuring that the sample is frozen evenly. The pin 12 of the joint 10 engages correspondingly with the upper part of the ribs 9 of the cylinder 4. The upper joint 10 is connected by an insulating piston 13 to the upper support plate 14, and the lower joint 11 is connected by an insulating piston 15 to the lower support plate 16. Both plates 14 and 16 are provided with heating coils 17 and 18 to protect the plates 14 and 16 against freezing. The spirals 17 and 18 are connected via contact thermometers, not shown, to a known temperature control system. The other structural elements of the creeper, such as the clamping bolt, supporting structure, lever assembly and others, and the interconnection of these elements, described in the main patent, remain unchanged. The three creep of materials that are brittle at low temperatures According to the invention, the procedure is carried out in such a way that the sample 19, initially frozen, is placed in the cylinder 4 between the joints 10 and 11 together with the known inductive sensors 20. Then the sample 19 is pressed by by tightening the clamping screw 21. The required low temperature, at which the tests are carried out, is set on the contact thermometer 8, and then the power supply to the cooling unit is turned on. The coolant, circulating in the unit, flows through the discharge conduit 6 to the evaporator 5, in which, while intensively evaporating, it removes heat from the aqueous glycol solution, cooling it down to its freezing point. As a result, an ice blanket is formed inside the cylinder 4, which freezes the test sample 19 by stripping the internal walls of the cylinder 4. A contact thermometer 8, set at a given temperature, turns off the cooling unit and turns it on again when the temperature rises. After stabilization of the temperature in the vicinity of the test sample 19, the further course of the procedure is described in Patent No. 57,129. According to the invention, the hammer for testing brittle materials at low temperatures enables the isothermal creep tests to be carried out in all ranges of low temperatures. used during the freezing of the rock mass. PL PL