SU1642306A1 - Device of compressive sample test under high hydrostatic pressure - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике испытаний материалов, в частности к устройствам дл  испытани  образца материалов на сжатие в услови х гидростатического давлени о Цель изобретени  - повышение точности путем обеспечени  посто нства скорости деформации образца,, В контейнере 1 размещены опора 2. расположенна  на нейThe invention relates to a technique for testing materials, in particular, devices for testing a sample of materials for compression under hydrostatic pressure conditions. The purpose of the invention is to improve the accuracy by ensuring the constant deformation rate of the sample. The support 2 located in the container 1

Description

плита 3 дл  испытуемого образца 4 и плита 5, установленна  с возможностью перемещени  и имеюща  уплотнение 6 на поверхности ее контакта с контейнером 1. Со стороны торцов контейнера. 1 установлены плунжер 7 и матрица 8 с коническим отверстиемо Па матрице 8 установлен вспомогательный образец 9, профиль образующей которого выполнен в форме усеченного конуса, определ емого по формуле 1) Vr|./(hQ-Z) |r, где .Dj- - текущий диаметр образца Э , диаметр канала матрицы 8; Vn скорость истечени  образца 9; j - интенсивность скор ости деформации; hQ - высота образца 4; Z - текуща  координата образца 9о При нагружении плунжера 7 и возрастании давлени  среды плита 5 нагружает образец 40 При дальнейшем возрастании давлени  среды происходит выдавливание образца 90 Вследствие его профилировани  растет давление в полости ниже плиты 3, а затем под действием плунжера 7 происходит рост давлени  над плитой 5 и дальнейша  деформаци  образца 40 1 ил0plate 3 for test sample 4 and plate 5, mounted for movement and having a seal 6 on its contact surface with container 1. On the side of the container ends. 1, a plunger 7 is installed and a matrix 8 with a tapered hole in the Pa matrix 8 is provided with an auxiliary sample 9, the generatrix of which is made in the form of a truncated cone, defined by the formula 1) Vr | ./ (hQ-Z) | r, where .Dj- - the current diameter of the sample e, the diameter of the channel matrix 8; Vn sample flow rate 9; j is the intensity of the strain rate; hQ is the height of sample 4; Z is the current coordinate of the sample 9o. When the plunger 7 is loaded and the medium pressure increases, the plate 5 loads the sample 40. With a further increase in the medium pressure, the specimen 90 is squeezed out. 5 and further deformation of the sample 40 1 or 0

Изобретение относитс  к технике, испытаний материалов, в частности к устройствам дл  испытани  образцов материалов на сжатие в услови х гидростатического давлени .The invention relates to a technique for testing materials, in particular, devices for testing samples of materials under compression under hydrostatic conditions.

Цель изобретени  - повышение точности путем обеспечени  посто нства скорости деформации образца0The purpose of the invention is to improve the accuracy by ensuring the constant rate of deformation of the sample.

На чертеже показано устройство дл  испытани  материалов на сжатие при высоких гидростатических давлени х,,The drawing shows a device for testing materials for compression at high hydrostatic pressures,

Устройство содержит герметичный контейнер 1, установленные в его полости опору 2 и расположенную на ней плиту 3 дл  размещени  испытуемого образца 4, вторую плиту 5, установленную с возможностью перемещени  вдоль оси контейнера 1 и имеющую герметичное уплотнение 6 на поверхнос- ти контакта с ним, плунжер 7, установленный со стороны верхнего торца контейнера 1, пресс (не показан) дл  нагружени  плунжера 7, матрицу 8 с коническим отверстием, закрепленную со стороны нижнего торца контейнера 1,,и вспомогательный образец 9, установленный на матрице 8 и предназначенный дл  выпрессовывани  через ее коническое отверстие,,The device contains a sealed container 1, a support 2 installed in its cavity and a plate 3 located thereon for placing the test sample 4, a second plate 5 mounted for movement along the axis of the container 1 and having a hermetic seal 6 on the contact surface with it 7 mounted on the side of the upper end of the container 1, a press (not shown) for loading the plunger 7, a die 8 with a tapered bore fixed on the side of the lower end of the container 1, and an auxiliary sample 9 mounted on the die 8 and designed to press through its conical opening,

В плитах 3 и 5 выполнены дроссельные каналы 10.In plates 3 and 5 are made throttle channels 10.

Позицией 11 обозначен объем кон- тейнера 1 от плунжера 7 до плиты 5, а позицией 12 - объем от плиты 5 до матрицы 80 Полость контейнера 1 заполнена рабочЕей средой 130Position 11 indicates the volume of container 1 from plunger 7 to plate 5, and position 12 indicates the volume from plate 5 to matrix 80 The cavity of container 1 is filled with working medium 130

Профиль образующей боковой поверх- ности вспомогательного образца 9 выполнен в форме усеченного конуса, определ емого по формуле:The profile of the lateral surface of the auxiliary sample 9 is made in the shape of a truncated cone, defined by the formula:

Dz dMDz dM

YJJYjj

Ch0-Z)Ј Ch0-Z) Ј

5five

0 0

QQ

г g

ГR

где D - текущий диаметр образца 9;where D is the current diameter of the sample 9;

dM- диаметр канала матрицы 8;dM is the diameter of the channel of the matrix 8;

h - высота образца 4 до испытани  ;h is the height of sample 4 prior to testing;

V - скорость истечени  образца 9$V - sample outflow rate 9 $

Z - текуща  координата образцаZ - the current coordinate of the sample

9 вдоль его оси; - интенсивность скорости деформации о Устройство работает следующим об- разомо9 along its axis; - intensity of strain rate o The device operates as follows

Вспомогательный образец 9 размещают на матрице 8, после чего на матрицу 8 устанавливают опору 2 с плитой 3, содержащей дроссельный канал 10о Затем контейнер 1 заполн ют рабочей средой 13,, в которую полностью погружают испытуемый образец 4, а на его торцовую поверхность устанавливают верхнюю плиту 5 с дроссельным каналом 10 и уплотнением 6 и заполн ют объем 11 рабочей средой 13о После этого ввод т в контейнер плунжер 79 обеспечива  при его перемещении повышение гидростатического давлени  рабочей среды 13, передающей усилие на верхнюю плиту 5„ При перемещении верхней плиты 5 начинаетс  деформаци  испытуемого образца 4 и повышение гидростатического давлени  в объеме 120При достижении необходимого гидростатического давлени  дл  деформации вспомогательного образца 9 начинаетс  его выдавливание через осевое коническоеAuxiliary sample 9 is placed on the matrix 8, after which a support 2 with a plate 3 containing a throttle channel 10 is installed on the matrix 8. Then the container 1 is filled with working medium 13, into which the test sample 4 is completely immersed, and the top plate is placed on its end surface 5 with the throttle channel 10 and the seal 6 and fill the volume 11 with the working medium 13 °. After this, the plunger 79 is introduced into the container providing, during its movement, an increase in the hydrostatic pressure of the working medium 13 transferring the force to the top plate 5 "Pr moving the upper platen 5 starts deformation of the test sample 4 and raising the hydrostatic pressure in the volume 120Pri achieving the necessary hydrostatic pressure to deform the auxiliary sample 9 commences its squeezing through an axial conical

отверстие матрицы 8. Так как вспомогательный образец 9 выполнен профилированным и имеет форму усеченного конуса , то с его истечением возрастает гидростатическое давление в нижнем объеме 120 В следующий момент под действием плунжера 7 возрастает гидростатическое давление в верхнем объеме 1 1 и перемещаетс  верхн   плита 5, воздейству  на испытуемый образец 4, а также повышаетс  гидростатическое давление в нижнем объеме 12, необходимое дл  деформации вспомогательного образца 9. Таким образом, проис- 15 контакта с ним, а профиль образующей ходит непрерывное перераспределение боковой поверхности вспомогательного гидростатического давлени  между верхним и нижним объемами 11 и 12 в течение всего процесса испытани , обеспечива  посто нство скорости дефоробразца выполнен в форме усеченного конуса н определ етс  по формулеmatrix 8. As the auxiliary sample 9 is shaped and has the shape of a truncated cone, then with its outflow, the hydrostatic pressure in the lower volume increases 120 In the next moment, under the action of the plunger 7, the hydrostatic pressure in the upper volume 1 1 moves and the upper plate 5 moves, sample 4, and also the hydrostatic pressure in the lower volume 12, which is necessary for the deformation of the auxiliary sample 9, increases. Thus, contact with it takes place, and the profile forming the stroke U and a continuous redistribution of the lateral surface of the auxiliary hydrostatic pressure between the upper and lower volumes 11 and 12 during the entire testing process, ensuring that the velocity of the deforma is constant in the form of a truncated cone H is determined by the formula

2020

D dD d

ДD

VnVn

( (

мации образца 4, что позвол ет повысить точность испытанийоsample 4, which improves the accuracy of testing

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  испытани  образца материала на сжатие при высоких гидростатических давлени х, содержащее герметичный контейнер, установленные в его полости опору и размещенный со стороны одного из торцов контейнера «шунжер, матрицу с коническим отверстием , закрепленную со стороны втоApparatus of the Invention A device for testing a material sample for compression at high hydrostatic pressures, comprising a sealed container, a support mounted in its cavity and placed on the side of one of the ends of the container "shunger", a matrix with a conical opening fixed on the side of рого торца контейнера, вспомогательный образец, установленный на матрицу и предназначенный дл  выпрессовыва- ни  его через матрицу, и две плиты дл  сжати  испытуемого образца, одна из которых установлена на опоре, о т- личающеес  тем, что, с целью повышени  точности путем обеспечени  посто нства скорости деформации образца, втора  плита установлена с возможностью независимого перемещени  вдоль оси контейнера и имеет герметичное уплотнение по поверхностиthe auxiliary end of the container, an auxiliary specimen mounted on the matrix and intended to be extruded through the matrix, and two plates for compressing the test specimen, one of which is mounted on a support, is characterized in that, in order to improve the accuracy The sample deformation rate, the second plate is installed with the possibility of independent movement along the axis of the container and has a tight seal on the surface контакта с ним, а профиль образующей боковой поверхности вспомогательного contact with him, and the profile forming the lateral surface of the auxiliary образца выполнен в форме усеченного конуса н определ етс  по формулеthe sample is made in the shape of a truncated cone n is determined by the formula контакта с ним, а профиль об боковой поверхности вспомогаcontact with him, and the profile about the side surface of the auxiliary D dD d ДD VnVn ( ( 5five 00 где D - текущий диаметр вспомогательного образца;where D is the current diameter of the auxiliary sample; d.. - диаметр канала матрицы;d .. is the diameter of the matrix channel; hQ - высота испытуемого образца; скорость истечени  вспомогательного образца; текуща  координата вспомогательного образца вдоль его оси;hQ is the height of the test sample; flow rate of the auxiliary sample; the current coordinate of the auxiliary sample along its axis; интенсивность скорости деформации .strain rate intensity. vn z гvn z g