SU1021982A1

SU1021982A1 - Plant for investigating material tubular specimen complex stressed state

Info

Publication number: SU1021982A1
Application number: SU813344669A
Authority: SU
Inventors: Олег Леонидович Толоконников; Владимир Иванович Степунин; Владимир Федорович Астапов; Анатолий Григорьевич Моисеев
Original assignee: Тульский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1981-10-05
Filing date: 1981-10-05
Publication date: 1983-06-07

Abstract

УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СЛОЖНОГО НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТРУБЧАТЫХ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ, содержаща , герметичную камеру, размещенные в ней неподвижный и подвижный захваты дл образца, измеритель осе вого усили , св занный с неподвижным захватом, нагружающий шток с осевым каналом, соединенный с подвижным захватом, средства гидравлического нагружени , сообщенные с камерой и каналом штока, датчики деформации образца и измеритель давлени , отличающа с тем, что, с целью повешени точности, нагружающий шток выполнен ступенчатым с равными диаметрами на концах и радиальными каналами и установлен в камере так, что его концы выступают за ее пределы, а средства гидравлического нагружени выполнены в виде двух мультипликаторов, полости высокого давлени которых сообщены соответственно с камерой и с осевым каналом штока, и дифференцил ального насоса сообщенного с полост ми низкого давлени мультипликаторов .INSTALLATION FOR RESEARCH OF COMPLEX STRESSED STATE OF TUBULAR MATERIAL SAMPLES, comprising, a sealed chamber, a stationary and movable grips for the sample, an axial force meter connected to the fixed gripper, loading the shaft with an axial canal body and an axial canal housing. communicated with the chamber and rod channel, sample deformation sensors and a pressure gauge, characterized in that, in order to hang the accuracy, the loading rod is made stepwise with equal diameters at the ends and radial channels and installed in the chamber so that its ends protrude beyond its limits, and the means of hydraulic loading are made in the form of two multipliers, high-pressure cavities of which are communicated respectively with the chamber and with the axial rod channel, and the differential pump communicated with cavities of low pressure multipliers.

Description

ЮYU

СОWITH

0000

ьэuh

Изобретение относитс к технике испытаний материалов на прочность, в частности к устройствам дл испытаний материалов при двухосном раст жении в нормальных услови х и услови х высокого гидростатичесjKoro давлени .The invention relates to a technique for testing the strength of materials, in particular, to devices for testing materials under biaxial stretching under normal conditions and conditions of high hydrostatic pressure.

Известна установка дл высокоскоростного испытани материалов, содержаща герметичную камеру, введенные в нее с помощью уплотнений захваты дл размещаемой в камере рабочей части образца и средства гидравлического нагружени , сообщенные с камерой IJ,A known device for high-speed testing of materials, comprising a pressurized chamber, inserted into it by means of seals, grips for a working part of the sample placed in the chamber, and means for hydraulic loading, communicated with chamber IJ

Недостатком установки вл етс низка точность, обусловленна вли нием силы трени захватов в уплотнени х , а также изменением гидростатического давлени в камере вследствие изменени наход щегос в ней объема образца в процессе его деформировани ,The disadvantage of the installation is low accuracy, due to the influence of the friction force of the grippers in the seals, as well as the change in the hydrostatic pressure in the chamber due to the change in the sample volume in it during deformation,

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс установка дл исследовани сложного напр женного состо ни трубчатых образцов материалов, содержаща герметичную камеру, размещенные в ней неподвижный и подвижный захваты дл образца , измеритель осевого усили , св занный с неподвижным захватом, нагружающий шток с осевым каналом, соединенный с подвижным захватом, средства гидравлического нагружени сообщенные с камерой и каналом штока , датчики деформации образца и измеритель давлени . Нагружающий шток выполнен гладким и установлен так, что один его конец расположен за пределами камеры, а средства гидравлического нагружени -.аполнены виде невзаимосв занных источников, служащих дл нагружени образца внуренним и внешним гидростатическим давлением. Closest to the invention in its technical essence and the effect achieved is an installation for examining the complex stress state of tubular material samples, comprising a sealed chamber, stationary and movable specimens for the sample, an axial force meter connected to a fixed gripper, loading the rod with an axial channel connected to a movable gripper; means of hydraulic loading communicated with the chamber and the rod channel; specimen deformation sensors and a pressure gauge. The loading rod is made smooth and installed so that its one end is located outside the chamber, and the means of hydraulic loading are filled with the form of unintegrated sources, which serve to load the sample with internal and external hydrostatic pressure.

Недостатком установки вл етс . точность, обусловленна зависимостью величины осевой нагрузки, действующей на образец, как от внутреннего , так и от внешнего давлени вследствие того, что один из концов штока размещен в какере, а также непосто нством гидростатического давлени в камере при деформировании оразца вследствие изменени объема, зан того сжатой жидкостью.The disadvantage of the installation is. the accuracy due to the dependence of the axial load acting on the sample, both on the internal and external pressures due to the fact that one of the ends of the rod is located in the kaker and the inadequacy of the hydrostatic pressure in the chamber during deformation of the sample due to volume changes compressed fluid.

Цель изобретени - повышение точности .The purpose of the invention is to improve accuracy.

Указанна цель достигаетс тем, что в установке дл исследовани сложного напр женного состо ни трубчатых образцов материалов, содержащей герметичную камеру, размещенные в ней. неподвижный и подвижный захваты дл образца, измеритель осевого усили , св занный с неподвижным захватом , нагружающий шток с осевым каналом , соединенный с подвижным захватом , средства гидравлического нагружени , сообщенные с камерой и каналом штока, датчики деформации образца и измеритель давлени , нагружающий шток выполнен ступенчатым с равными диаметрами на концах и радиальными каналами и установлен в ка мере так, что его концы выступают .за ее пределы, а средства гидравлического нагружени выполнены в виде двух мультипликаторов, полбсти высокого давлени которых сообщены со ответственно с камерой и осевым каналом штока, и дифференциального насоса , сообщенного с полост ми низкого давлени мультипликаторов.This goal is achieved by the fact that in an apparatus for examining the complex stress state of tubular material samples containing a sealed chamber housed therein. fixed and movable specimen grippers, axial force meter associated with fixed gripper, loading rod with axial channel connected to movable gripper, means of hydraulic loading communicated with chamber and rod channel, sample deformation sensors and pressure gauge loading rod is stepwise with equal diameters at the ends and radial channels and is set in a chamber so that its ends protrude beyond its limits, and the means of hydraulic loading are made in the form of two multipliers , Polbsti high pressure which communicated with a camera and responsibly with stem axial channel, and the differential pump cavities communicated with the low pressure multipliers.

На фиг. 1 представлена установка, общий вид; на фиг, 2 - средства гидравлического нагружени .FIG. 1 shows the installation, general view; Fig 2, means of hydraulic loading.

Установка дл исследовани сложного напр женного состо ни трубчатых образцов материалов содержитThe apparatus for examining the complex stress state of tubular material samples contains

5 герметичную камеру 1, размещенные в ней неподвижный 2 и подвижный 3 захваты дл образца Ц, измеритель 5 осевого усили , св занный с захватом 2, ступенчатый Нагружающий шток5 hermetic chamber 1, fixed 2 and movable 3 grippers for sample C, axial force meter 5 associated with gripper 2, stepped Loading rod

0 6 с осевым 7 и радиальными 8 каналами , который соединен с подвижным захватом 3 и установлен в камере 1 так, что его концы 9 и 10 равных диаметров выступают за ее пределы, ,0 6 with axial 7 and 8 radial channels, which is connected to the movable gripper 3 and installed in chamber 1 so that its ends 9 and 10 of equal diameters extend beyond its limits,

5 тензометрические датчики 1 1 деформации образца 4, измеритель 12 давлени , служащий дл измерени разности давлений внутри и снаружи образца kt средства гидравлического5 strain gauges 1 1 deformation of the sample 4, a pressure gauge 12, used to measure the pressure difference inside and outside the sample kt means hydraulic

50 нагружени , выполненные в виде двух ; мультипликаторов 13 и Н, полости 15 и 1б высокого давлени которых сообщены соответственно с камерой 1 и осевым каналом 7 штока 6, и50 loading, made in the form of two; multipliers 13 and H, whose high-pressure cavities 15 and 1b communicate with the chamber 1 and the axial channel 7 of the rod 6, respectively, and

55 дифференциального насоса 15, сообщенного с полост ми 17 и 18 низкого давлени мультипликаторов 13 и Ц, узел 19 управлени , узел 20 низкого давлени , привод 21 дифференциаль31 ного насоса.15 и разрывной машины (не показана), траверса 22 которой взаимодействует со штоком 6, и клапан 23 одностороннего действи , установленный в камере 1.; Установка работает следующим образом . . ; Перед началом испытаний собираетс капсула, содержаща шток 6 с закрепленным на: нем образцом k измеритель S осе-вогр усили , измеритель 12 давлени и клапан 23. Капсула вводитс через крышку (не пока зана )в камеру U При испытании образца Л в услови х гидростатического давлени в камере 1 сйздаетс предварительное давление мультипликатором И. При этом рабоча жид кость черкез клапан 23 заполн ет полость внутри образца 4 и через ради аЛьные 8 и осевой 7 каналы штока поступает в полость 15 мультипликатора 13,. отвод его поршень в исход ное положение. После создани всестороннего давлени производ т нагруженИе образца внутренним избы точным давлением, от мультипликатора 13 И осевой силой R через.шток 6 от траверсы 22 разрывной .машины. Величина избыточного давлени оп- зо редел етс жесткостью образца t е зависит от гидростатического давени , которое сохран етс посто ным при раздаче образца под дейтвием избыточного давлени благода тому, что камера 1, клапан 23, нутренн nojiocTb образца k, осЪвой 7 и радиальные 8 каналы штока 6, мультипликатор 13, дифференциальный насос 15 мультипликатор И образу ют замкнутую гидравлическую cиcтeмy и поршни мультипликаторов 13 и 1 синхронно перемещаютс во взаимопротивоположных направлени х при деформации образца Ц, Осева деформаци образца if под действием усилий разрывной машины также не нарушает посто нства гидростатического давлени , так как перемещение штока 6 не вызывает изменени объема предварительно сжатой жидкости благодар равенству диаметров концов 9 и 10 штока 6« Таким образом, гидростатическое давление не зависит от избыточного давлени внутри образца и осевой силъ4, сохран заданный уровень в ходе всего эксперимента. Изобретение позвол ет повысить точность проведени испытаний за обеспечени посто нства гидростатического давлени .55 differential pump 15 communicated with cavities 17 and 18 of low pressure multipliers 13 and C, control assembly 19, low pressure assembly 20, drive 21 of a differential pump 15 and a rupture machine (not shown), the yoke 22 of which interacts with the rod 6 and a single acting valve 23 mounted in the chamber 1 .; The installation works as follows. . ; Before starting the test, a capsule is assembled containing a rod 6 with a sample attached to it: k; S gauge; Axial force, 12 gauge pressure; and valve 23. The capsule is inserted through the lid (not shown) into the chamber. U When testing a sample L under hydrostatic conditions The pressure in chamber 1 is pre-pressure multiplier I. At that, the working fluid of the cherkes valve 23 fills the cavity inside sample 4 and through the radial 8 and axial 7 stem channels enters cavity 15 of multiplier 13 ,. withdrawing its piston to its initial position. After creating a comprehensive pressure, the specimen is loaded with an internal excess pressure, from the multiplier 13 And the axial force R through the rod 6 from the crosshead 22 of the bursting machine. The overpressure value is determined by the sample stiffness t e depends on the hydrostatic pressure, which remains constant when the sample is dispensed under an overpressure due to the fact that chamber 1, valve 23, internal nojiocTb of sample k, radius 7 and radial 8 channels stem 6, multiplier 13, differential pump 15 multiplier And form a closed hydraulic system and pistons of multipliers 13 and 1 synchronously move in mutually opposite directions during deformation of sample C, Axis deformation and if under the action of the forces of the bursting machine also does not violate the constancy of hydrostatic pressure, since the movement of the rod 6 does not cause a change in the volume of the precompressed fluid due to the equal diameters of the ends 9 and 10 of the rod 6 ". Thus, the hydrostatic pressure does not depend on the excess pressure inside the sample axial force 4, maintaining a given level during the whole experiment. The invention makes it possible to increase the accuracy of the tests for ensuring the constancy of the hydrostatic pressure.

1one

фг/г.1fg / g.1

уat

У/////////Л///////// Л

Claims

INSTALLATION FOR RESEARCH OF THE COMPLEX STRESS STATE OF TUBULAR SAMPLES OF MATERIALS, containing, hermetic chamber, fixed in it and movable captures for a sample, the axial force measuring instrument connected with the motionless "

a gripper, a loading rod with an axial channel connected to a movable gripper, hydraulic loading means in communication with the chamber and the rod channel, sample deformation sensors and a pressure meter, characterized in that, in order to increase accuracy, the loading rod is made stepwise with equal diameters on ends and radial channels and is installed in the chamber so that its ends protrude beyond it, and the means of hydraulic loading are made in the form of two multipliers, the high-pressure cavities of which are communicated with respectively, with a chamber and with an axial channel of the rod, and a differential pump in communication with the low-pressure cavities of the multipliers.

!

-1021982