SU728035A1

SU728035A1 - Apparatus for tri-axial compression testing of solid bodies

Info

Publication number: SU728035A1
Application number: SU782569974A
Authority: SU
Inventors: Омирхан Аймагамбетович Байконуров; Муфти Меркешевич Магауянов; Виктор Алексеевич Мельников
Original assignee: Казахский политехнический институт им.В.И.Ленина
Priority date: 1978-01-16
Filing date: 1978-01-16
Publication date: 1980-04-15

Description

1one

Изобретение относитс к области испытаний, в частности к нагрузочному оборудованию; оно может быть использовано в горном деле, геологии , строительстве и т.д.This invention relates to the field of testing, in particular to load equipment; it can be used in mining, geology, construction, etc.

Известна установка дл испытани твердых тел при трехмерном напр женном состо нии, включающа источник давлени , гидростатически камеры с рабочими полост ми, снабжные плунжерами, последовательно соединенными между собой и с поршнем гидравлического пресса 1.A known device for testing solids under a three-dimensional stress state, comprising a pressure source, hydrostatically chambers with working cavities, provided with plungers connected in series with each other and with a piston of a hydraulic press 1.

Недостаток указанной установки состоит в том, что осевое давление в гидростатических камерах создает с помощью гидрОцилиндров, а боково давление - за счет гидростатического сжати рабочей среды. Установ ка нуждаетс во внешнем источнике давлени , а также не предусмотрены длительные испытани .The disadvantage of this installation is that the axial pressure in the hydrostatic chambers creates with the help of hydraulic cylinders, and laterally the pressure due to the hydrostatic compression of the working medium. The installation requires an external pressure source, and no lengthy testing is required.

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс установка дл испытани твердых .тел при трехосном сжатии, содержаща заполненную рабочей средой гидростатическую камеру, выполненную Closest to the described invention in its technical essence and the achieved effect is a device for testing solid bodies with a triaxial compression, containing a hydrostatic chamber filled with a working medium, made

внутри с кольцеобразным опорным выступом , крышку , поджимаемую к этому выступу,установленный внутри камеры пуансон,выполненный с возможностью перемещени вдоль продольной оси-иinside with a ring-shaped support protrusion, a cover pressed against this protrusion, a punch mounted inside the chamber, adapted to move along the longitudinal axis-i

предназначенный дл установки испытуемого образца, и привод пуансона 2 .designed to install the test sample, and drive the punch 2.

Недостаток известной установки заключаетс в том, что давление в гидростатической камере создаетс с помощью сложной электрогидравлической системы При этом возникают трудности в обеспечении стабильности создаваемого давлени , особенно при длительных испытани х, а также необходимы внешние источники энергии, что npHBo,iitrr к большим энергетическим затратам.A disadvantage of the known installation is that the pressure in the hydrostatic chamber is created using a complex electro-hydraulic system. However, difficulties arise in ensuring the stability of the generated pressure, especially during long-term testing, and external sources of energy are needed, which npHBo, iitrr to have high energy costs.

Целью изобретени вл етс снижение энертетических затрат установки .The aim of the invention is to reduce the energy consumption of the installation.

Цель достигаетс тем, что гидростатическа камера выполнена герметичной , привод установле н в камере, а установка снабжена диафрагмой с центральным отверстием, размещенной на кольцевом опорном выступе, п той взаимодействующей с пуансоном нThe goal is achieved by the fact that the hydrostatic chamber is sealed, the actuator is installed in the chamber, and the installation is equipped with a diaphragm with a central hole located on the annular support lug, which cooperates five with the punch.

подпружиненной в направлении его движени , и плунжером, расположенным на выходномВалу привода и взаимодействующим с п той. spring-loaded in the direction of its movement, and a plunger located on the output shaft of the drive and interacting with the fifth.

На фиг Л изображена конструктивна схема предлагаемой установки; на фиг.2 - схема подготовки установки к работе; на фиг.З - тарировочныёграфики св зи между давлением на крышку Р и ее перемещением Л .FIG. L is a structural diagram of the proposed installation; figure 2 - diagram of the preparation of the installation to work; FIG. 3 shows the calibration graphs of the relationship between the pressure on the cover P and its movement L.

Установка дл испытани твёрдых тел содержит заполненную ,рабочёй средой герметичную гидростатическуюInstallation for testing of solids contains hermetically filled hydrostatic filled with working medium.

камеру 1, выполненную внутри с кольцеобразным опорньЛм 1зыступом 2, крышку 3, поджимаемую к выступу 2 с помощью прижимных винтов 4 с упорными подшипниками 5, установленный внутри камеры пуансон 6, выполненный с возможностью перемещени вдоль Продольной оси. Образец 7 помещен под шаровую опору 8 на пуансон 6. В камере 1 установлен привод 9.camera 1, which is made inside with an annular support; Lm 1, protrusion 2, cover 3, pressed against the protrusion 2 by means of clamping screws 4 with thrust bearings 5; a punch 6 mounted inside the chamber, which is movable along the longitudinal axis. Sample 7 is placed under the ball bearing 8 on the punch 6. In the chamber 1 is installed the actuator 9.

Установка снабжена диафрагмой 10 с центральным отверстием 11, размещенной на кольцевом опорном выступе 2, п той 12, взаимодействующей с пуансоном б и подпружиненной в направлении его движени пружиной 13. Плунжер 14 св зан через полумуфту 15 с редуктором 16 привода 9. На п те 12The installation is equipped with a diaphragm 10 with a central hole 11 placed on an annular support lug 2, pt 12, cooperating with punch b and spring 13 spring-loaded in the direction of its movement. Plunger 14 is connected through drive coupling 16 through gear half 16.

и плунжере 14 имеютс , кольцевые выточки под шарики 17, предназначенные дл СНИЖЕНИЯ трени между ними. Кроме того,установка снабжена индикатором 18 перемещений, на ножке которого имеетс головка со сферической выемкой 19,-а также опорой 20, устанавливаемой над камерой при сн той крышке 3.and a plunger 14, annular recesses for balls 17, designed to REDUCE the friction between them. In addition, the installation is equipped with a displacement indicator 18, on the leg of which there is a head with a spherical recess 19, and also a support 20 mounted above the camera while the cover 3 is removed.

Установка работает следующим i образом.The installation works as follows i.

После установки образца 7 закручивают прижимные винты 4. В результате нижн часть крышки 3 перемещаетс внутрь камеры 1, при этом пружина 13 сжимаетс , создава осевое давление на образец 7, а рабоча среда вытесн етс погружаемым образцом. Излишки масла выход тAfter installation of the sample 7, the clamping screws 4 are tightened. As a result, the lower part of the cover 3 moves inside the chamber 1, while the spring 13 is compressed, creating an axial pressure on the sample 7, and the working medium is displaced by the submerged sample. Excess oil yield

Через зазор .междук эышкой 3 и корпусом камеры 1, При достижении крышкой 3 диафрагмы 10 и ее сжатии вькод масла прекращаетс и начинаетс PQCT бокового давлени на образец. Давление рабочей среды увеличиваетс пропорционально перемещению крышки . АПросачивание масла из камеры исключаетс тем, что упруга прокладка работает в услови х объемного сжати , т.е. чем больше давление рабочей среды, тем сильнее распор упругой прокладки в кольцевом з&зоре между нижним торцом крышки иThrough the gap between the bag 3 and the chamber body 1, when the cover 3 reaches the diaphragm 10 and squeezes it, the oil code stops and the PQCT of lateral pressure on the sample begins. The pressure of the working medium increases in proportion to the movement of the cover. The penetration of the oil from the chamber is excluded by the fact that the elastic gasket operates under conditions of volumetric compression, i.e. the greater the pressure of the working medium, the stronger the spread of the elastic gasket in the annular gap between the bottom end of the cover and

верхним опорным выступом камеры и тем лучше эффект уплотнени . В результате этого обеспечиваетс стабильность бокового давлени , вthe upper support protrusion of the chamber and the better the sealing effect. As a result, lateral pressure stability is ensured, in

течение длительного времени без прменени внешних источников давлениlong time without external pressure sources

Тарировка установки заключаетс в сЛёдуюцем. ,The calibration of the installation is enclosed in the Ice. ,

Вначале определ ют св зь между перемещени ми крышки 3 относительн корпуса камеры 1, заполненной маслом , и внешним усилием при отсутствии пружины 13 и образца 7, а затем устанавливают св зь между перемещени ми крышки 3 относительнFirst, the relationship between the movements of the cover 3 relative to the body of the chamber 1 filled with oil and the external force in the absence of the spring 13 and sample 7 is determined, and then the connection between the movements of the cover 3 relative to

корпуса камеры 1 и давлением при наличии пружины и шаблона, замен ющего образец. Перва св зь характеризует упругость мембраны R, f ( Х ); работающей в услови х объемного сжати , создаваемого маслом. Втора св зь/J /(о)арактеризует осевое давление на образец. Перед испытанием система осевого нагружени выводитс на нулевой уровень, дл чего, пользу сь графиком , определ ют значение Л, соответствующее той боковой нагрузке , НУ которой предполагаетс проводить испытани . Индикатор 18 перемещений, на ножке которого имеетс головка со сферической выемкой 19, устанавливают над камерой на свободно лежащей опоре 20 при сн той крышке. Нулевое положение индикатора перемещений фиксируетс при свободном касаний ножки индикатора поверхности мембраны , после чего индикатор устанавливают над опорой с шариком. Затем, пользу сь приводом 9, перемещают плунжер 14 до того момента, когда опора с шариком выводит стрелку индикатора на необходимую величину Дх) . После этого поднимают систему осевого нагружени на высоту Д.о / равную величине сжати пружины, найденную из тарировоного графика, и обеспечивающую заданную осевую нагрузку на образец. .Цалёе устанавливают крышку и производ т нагружение образца. Измерени деформаций образца осуществл ют известными способами.chamber housing 1 and pressure in the presence of a spring and a template replacing the sample. The first bond characterizes the elasticity of the membrane R, f (X); working under the conditions of volume compression created by the oil. The second bond / J / (o) is the axial pressure on the sample. Prior to testing, the axial loading system is brought to zero level, for which, using the schedule, the value of L is determined, which corresponds to the lateral load, the LC is intended to be tested. A displacement indicator 18, on the leg of which there is a head with a spherical recess 19, is mounted above the camera on a free-lying support 20 with the cover removed. The zero position of the displacement indicator is fixed with a free touch of the membrane surface indicator legs, after which the indicator is placed above the support with the ball. Then, using the actuator 9, move the plunger 14 until the moment when the support with the ball displays the indicator arrow by the required value Dx). After that, the axial loading system is lifted to a height of D.O / equal to the spring compression value, found from the calibration curve, and providing the specified axial load on the sample. .The caliper is installed and the specimen is loaded. Sample strain measurements are carried out by known methods.

Описываема установка проста по конструкции, не требует больших затрат на изГотовлёние и значительно снижает энергетические затраты , так как .не нуждаетс во внешних ,источниках посто нного давлени .The described installation is simple in construction, does not require large expenditures on the manufacture and significantly reduces energy costs, since it does not need external, sources of constant pressure.

Claims

Invention Formula

A testing facility for solids with triaxial compression, containing a medium filled

a hydrostatic chamber made inside with a ring-shaped supporting protrusion, a cover pressed against this protrusion, a punch mounted inside the chamber, made with