SU1054724A1 - Apparatus for strength testing of specimen under three-axial compression - Google Patents

Apparatus for strength testing of specimen under three-axial compression Download PDF

Info

Publication number
SU1054724A1
SU1054724A1 SU823475195A SU3475195A SU1054724A1 SU 1054724 A1 SU1054724 A1 SU 1054724A1 SU 823475195 A SU823475195 A SU 823475195A SU 3475195 A SU3475195 A SU 3475195A SU 1054724 A1 SU1054724 A1 SU 1054724A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
punches
loading
sample
axial
ring
Prior art date
Application number
SU823475195A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Гарри Григорьевич Литвинский
Original Assignee
Коммунарский горно-металлургический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Коммунарский горно-металлургический институт filed Critical Коммунарский горно-металлургический институт
Priority to SU823475195A priority Critical patent/SU1054724A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1054724A1 publication Critical patent/SU1054724A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/025Geometry of the test
    • G01N2203/0256Triaxial, i.e. the forces being applied along three normal axes of the specimen

Abstract

1. ПРИБОР ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ ТРЕХОСНОМ СЖАТИИ, содержащий корпус, размещенные в нем пуансоны дл  радиального нагружени  образца , эластичную оболочку, размгаденную в корпусе и контактирующую с внешнек цилиндрической ловерхностыо этш пуапссжов, а также пуанссмЫДп  осевого нагружени  и средства измерени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, пуансоны дл  осевого нагруженн  вьщолнены в виде цилиндрической оправки и установлешюго в ней набора ги&ких стержней, а прибор снабжен коль-.цами-катками , установленными на внутренней . цилиндрической псжерхности пуансонов дл  радиального иагружени  и охватывающими гибкие стержни пуансонов дл  осевого нагружени . 2. Прибор по п. 1,отличающийс  тем, что каждое кольцо-каток выполнено из отдельных секций.1. A DEVICE FOR TESTING SAMPLES FOR STRENGTH FOR TREATMENT OF COMPRESSION, comprising a case, punches placed therein for radial loading of the sample, an elastic shell, softened in the case and in contact with the external cylindrical surface of the surface, as well as the patterns, and the patterns must be applied. that, in order to increase the accuracy, the punches for axially loaded are embodied in the form of a cylindrical mandrel and a set of flexible & h rods installed in it, and the device is equipped with ring rollers, tanovlenii on the inside. cylindrical surfaces of punches for radial loading and covering flexible rods of punches for axial loading. 2. An apparatus according to claim 1, characterized in that each ring roller is made up of separate sections.

Description

I Изобретение относитс  к технике испытани кгатериалов на прочность, в частности, к устройствам дл  испытани  образцов горных пород при трехосном сжатии. Известна установка дл  испьгтани  тверды тел при трехосном сжатии, содержаща  источник давлени , гидростатическую камеру с пуансоном дл  установки образца и привод пуансона 1. Недостатком установки  вл етс  размещение образца в жидкой среде; котора  при по  влении трещин проникает в образец и искажает результаты испытаний. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  прибор дл  испытаний образцов на прочность при трехосном сжатии, содержащий корпус, размещенные в нем пуансоны дл  ра диального нагружени  образца, эластичную об лочку, размешенную в корпусе и контактирующую с внещней цилиндрической поверхностью этих пуансонов, а также пуансоны дл  осевого нагружени  н средства измерени . Пуансоны дл  осевого Hai-ружени  образца вьшолиены в виде фланцев 2. Недостатком известного прибора  вл етс  низка  точность испытаний, обусловленна  неравномерностью приложени  нагрузки из-за наличи  касательных усилий на поверхности контакта образца с пуансо} ами дл  осевого и радиального нагружени . Цель изобретени  - повыщение точности. Указа 1на  цель достигаетс  тем, что в приборе дл  испь1тани  образцов на прочность при трехосном сжатии, содержащем корпус, .размещенные в нем пуансоны дл  радиального нагружени  образца, эластичную оболочку, раз мещенную в корпусе и контактирующую с внешней цилиндрической поверхностью зтих пуансонов, а также пуансоны дл  осевого нагружени  и средства измере1ш , пуансоны дл  осевого нагружени  выполнены в виде цилиндрической оправки и установленного в Ней набора гибких стержней, а прибор снабжен кольцами-катками, установленнь.ми на внутренней цилиндрической поверхности пуансонов дл  радиального нагружени  и охватываЮ1ЦИМИ гибкие стержни пуансонов Дл  осевого нагруЛени . .. Кроме того, каждое кольцо-каток выполнено из отдельных секций. На фиг. 1 показан прибор, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Прибор дл  испьггани  образцов на прочность при трехосном сжатии содержит корпус 1, размешенные в нем пуансоны 2 дл  радиального нагружени  образца 3, эластич24 ную оболопсу 4, контактирующую с пуансонами 2 и образующую с внутренней поверхностью корпуса 1 гидростатическую камеру 5, два пуансона дл  осевого нагружени , каждый из которых выполнен в виде цилиндрической оправки 6 и установленного в ней набора гибких стержней 7, опирающихс  в оправке 6 на эласти шую прокладку 8 и мембрану 9, кольца-катки 10, установленные на внутре1шей цилиндрической поверхности пуансонов 2 и охватывающие гибкие стержни 7, гидромагистраль 11, сообщенную с камерой 5 и средства измерени  (не показаны). Каждое из колец-катков 10 вьшолнено из отдельных секций. Прибор работает следующим образом. Образец 3 горной породы помещают в прибор между стержн ми 7 и кольцами-катками 10, установленными на внутренней цилиндрической поверхности пуансонов 2. Воздейству  на опра ки б с помощью пресса (не показан), создают осевую компоненту тензора напр жений 6) . В то же врем  подают через гидромагнстраль 11 в камеру 5 жидкую среду под давлением, которое через эластш Н ) оболочку. 4, пуансоны 2 и кольца-каткн 10 передаетс  на образец 3, задава  требуемую велипщу остальных компонентов тензора напр жений j 2 - 3 Управл   осевым нагружением и д влением жидкости, добиваютс  трехосного сжати  при заданном соотнощении напр жений на поверхности образца 3. Под действием нагрузки возникают радиальные и осевые деформации образца 3. Однако однородность его напр женного состо ни  не нарущаетс  поскольку на торцовых поверхност х гибкие стержни 7 передают только нормальную нагрузку, не сдержива  радиальных перемёщершй породьь На боковой поверхности образца 3 при его осевой деформации касательные напр жени  отсутствуют вследствие качени  колец-катков 10 ио пуансонам 2. Кроме того, не возникает концентрации напр жений на кольцевых кромках торцов образца 3 благодар  тому, что концы стержней 7 охвачены кольцами-катками 10 и  вл ютс  продолж.;нием цилиндрической поверхности образца 3. Момент разрушени  образца фиксируют по началу уменьшени  максимальной компоненты 6f тензора напр жений. Изобретение позвол ет упростить конструкцию и повысить точность определени  объемной прочности образцов горных пород за счет создани  однородного напр женного состо ни  в образце в процессе испытаний путем исключени  касательных усилий на его торцах и боковой поверхности.I The invention relates to a technique for testing the strength of materials, in particular, to devices for testing rock samples under triaxial compression. A known installation for solid matter solidification under triaxial compression, comprising a pressure source, a hydrostatic chamber with a punch for mounting the sample and driving the punch 1. The disadvantage of the installation is the placement of the sample in a liquid medium; which, when cracks appear, penetrates the specimen and distorts the test results. The closest to the invention in technical essence and the achieved effect is a device for testing samples for strength under three-axis compression, comprising a case, punches placed therein for radial loading of the sample, an elastic sheath placed in the case and contacting with the external cylindrical surface of these punches as well as punches for axial loading and measuring equipment. The punches for the axial Hai-ruler of the specimen are extruded in the form of flanges 2. A disadvantage of the known instrument is the low accuracy of the tests, due to the uneven application of the load due to the presence of tangential forces on the surface of the sample contact with the punches for axial and radial loading. The purpose of the invention is to increase accuracy. Decree 1 on the objective is achieved by the fact that in a device for testing specimens for strength under triaxial compression, comprising a body, punches arranged in it for radial loading of the specimen, an elastic shell disposed in the housing and in contact with the outer cylindrical surface of these punches, and also punches for axial loading and measuring means, punches for axial loading are made in the form of a cylindrical mandrel and a set of flexible rods installed in it, and the device is equipped with rings-rollers mounted on the inside renney cylindrical surface of punches for the radial and the stress ohvatyvaYu1TsIMI flexible rods for axial nagruLeni punches. .. In addition, each ring-roller is made of separate sections. FIG. 1 shows the device, a general view; in fig. 2 shows section A-A in FIG. 1. A device for extracting samples for strength under triaxial compression contains case 1, punches 2 placed in it to radially load sample 3, elastic sheath 4 in contact with punches 2 and forming a hydrostatic chamber 5 with the inner surface of case 1, axial loading, each of which is made in the form of a cylindrical mandrel 6 and a set of flexible rods 7 installed therein, supported in the mandrel 6 on an elastic gasket 8 and a membrane 9, ring-rollers 10 mounted on an inner cylindrical The surface of the punches 2 and the surrounding flexible rods 7, the hydraulic line 11 communicated with the chamber 5 and the measuring means (not shown). Each of the ring-rollers 10 is made of separate sections. The device works as follows. Sample 3 of the rock is placed in the device between the rods 7 and the ring-rollers 10 installed on the inner cylindrical surface of the punches 2. I will act on the test pieces using a press (not shown) to create an axial component of the stress tensor 6). At the same time, liquid medium is supplied through hydromagnstral 11 into chamber 5 under pressure, which is elastha H) shell. 4, punches 2 and ring-rings 10 are transferred to sample 3, setting the required magnitude of the remaining components of the stress tensor j 2 - 3 Controlled axial loading and fluid pressure, achieve three-axis compression at a given ratio of the stresses on the surface of the sample 3. Under the load Radial and axial deformations of the sample 3 occur. However, the uniformity of its stress state is not disturbed since the flexible rods 7 on the end surfaces transfer only the normal load without constraining the radial peremesh when the axial deformation of the sample 3 at its axial deformation, the tangential stresses are absent due to the rolling of the ring-rollers 10 to the punches 2. Moreover, there is no concentration of stresses on the ring edges of the ends of the sample 3 due to the fact that the ends of the rods 7 are covered by the rings-rollers 10 and are the continuation of the cylindrical surface of sample 3. The moment of destruction of the sample is fixed at the beginning of the decrease in the maximum component 6f of the stress tensor. The invention allows to simplify the design and improve the accuracy of determining the bulk strength of rock samples by creating a uniform stress state in the sample during the test by eliminating tangential forces at its ends and lateral surface.

Claims (2)

1. ПРИБОР ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ ТРЕХОСНОМ СЖАТИИ, содержащий корпус, размещенные в нем пуансоны для радиального нагружения образца, эластичную оболочку, размещенную в корпусе и контактирующую с внешней цилиндрической поверхностью этих пуансонов, а также пуансоны для осевого нагружения и средства измерения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, пуансоны для осевого нагружения выполнены в виде цилиндрической оправки и установленного в ней набора гибких стержней, а прибор снабжен коль·.цами-катками, установленными на внутренней цилиндрической поверхности пуансонов для радиального нагружения и охватывающими гибкие стержни пуансонов для осевого нагружения.1. DEVICE FOR TESTING SAMPLES FOR STRENGTH DURING TRAXIAL COMPRESSION, comprising a housing, punches for radial loading of the sample, an elastic shell placed in the housing and in contact with the outer cylindrical surface of these punches, as well as punches for axial loading and measuring instruments, different the fact that, in order to increase accuracy, the punches for axial loading are made in the form of a cylindrical mandrel and a set of flexible rods installed in it, and the device is equipped with ring · rings, installed nnym on the inner surface of the cylindrical punches for the radial loading and female punches flexible rods for axial loading. 2. Прибор поп. 1,отличающийся тем, что каждое кольцо-каток выполнено из отдельных секций. д2. The device pop. 1, characterized in that each ring roller is made up of separate sections. d SS
SU823475195A 1982-07-27 1982-07-27 Apparatus for strength testing of specimen under three-axial compression SU1054724A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823475195A SU1054724A1 (en) 1982-07-27 1982-07-27 Apparatus for strength testing of specimen under three-axial compression

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823475195A SU1054724A1 (en) 1982-07-27 1982-07-27 Apparatus for strength testing of specimen under three-axial compression

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1054724A1 true SU1054724A1 (en) 1983-11-15

Family

ID=21023992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823475195A SU1054724A1 (en) 1982-07-27 1982-07-27 Apparatus for strength testing of specimen under three-axial compression

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1054724A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109142028A (en) * 2018-08-20 2019-01-04 山东科技大学 Working face driving causes coal seam deformation experimental rig
RU2714860C1 (en) * 2019-04-30 2020-02-19 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Device for testing rock samples for compression

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетепьство СССР N 728035, кл. G 01 N 3/10. 1980. 2. Авторское свидетельство СССР № 286309, кл. G 01 N 3/08. 1970 (прототда). *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109142028A (en) * 2018-08-20 2019-01-04 山东科技大学 Working face driving causes coal seam deformation experimental rig
CN109142028B (en) * 2018-08-20 2020-11-03 山东科技大学 Coal seam deformation test device caused by working face tunneling
RU2714860C1 (en) * 2019-04-30 2020-02-19 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Device for testing rock samples for compression

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3635078A (en) Soil consolidometer
SU1054724A1 (en) Apparatus for strength testing of specimen under three-axial compression
US3820385A (en) Chamber for testing soils with triaxial stresses
US4905521A (en) Ported jacket for use in deformation measurement apparatus
US2796229A (en) Pressure cylinder unit and method
SU832408A1 (en) Method of testing specimens
SU637633A1 (en) Apparatus for dynamic testing of tubular specimens
SU1668905A1 (en) Process of loading tubular test piece with thickened walls at the ends
SU443174A1 (en) Apparatus for testing standard samples of rocks under conditions of comprehensive compression
RU1820282C (en) Tensile test process for sheet material specimens
SU947689A1 (en) Device for testing loose materials
SU1213129A1 (en) Apparatus for sheat testing of frozen soil and ice
SU1040037A1 (en) Apparatus for determining strength and deformation characteristics of soil samples
SU1200163A1 (en) Arrangement for rock testing
JPS5230488A (en) Circumferential length type radial strain measuring apparatus
SU1283595A1 (en) Device for strength testing of brittle materials with press
SU926566A1 (en) Plant for testing mountain rock specimens for dynamic compression
SU1647349A1 (en) Apparatus for testing cylindrical specimens of brittle materials for bending
SU1352256A1 (en) Strain-resistance force transducer
SU1276942A1 (en) Device for testing split shells of plain bearings
SU1370507A1 (en) Arrangement for testing tubular specimens
SU460479A1 (en) Device for mechanical testing of ring specimens
JPS61264236A (en) Peripheral pressure inspection device for cylindrical body
SU372473A1 (en) ALL OF YOU
SU1176211A1 (en) Apparatus for torsion testing of soil samples