УСТАНОВКА ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ Российский патент 2001 года по МПК G01M7/00 G01M7/08 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности и установкам для испытания на ударные воздействия, и может быть использовано для исследования прочностных свойств материалов при ударном нагружении.

Известно устройство Шора, используемое для определения твердости материалов. Устройство позволяет производить механический удар металлического шарика в результате его свободного падения по поверхности объекта, твердость материала которого определяют путем измерения высоты бросания шарика и высоты отскока шарика (Справочник металлиста/под ред. А.Г. Рахнетаута и В.А. Бромстрема, - М. Машиностроение, 1976, с. 37).

Недостатком устройства Шора является сложность измерения высоты отскока шарика от поверхности и невозможность исключения повторного соударения шарика с поверхности.

Известно устройство для метания шарика при ударных испытаниях, содержащее разгонный канал для метаемого шарика, в одном конце которого размещен пружинный ускоритель и управляемая защелка (авт.св. СССР N 1355884, МПК G 01 M 7/00, 1986).

Недостатком этого устройства является невозможность исключения повторных отскоков шарика от объекта и невозможность учета энергии шарика после отскока от объекта испытаний, т.е. устройство обладает низкой эффективностью применения.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является установка, содержащая ствол, размещенный в нем ударник, ресивер со сжатым газом, отделенный от ствола диафрагмой, взрывной узел разрушения диафрагмы в виде размещенного в ресивере подрываемого заряда, соединенного проведенной через уплотнитель в корпусе ресивера линией подрыва с размещенным вне ресивера формирователем импульса подрыва. Подрываемый заряд выполнен в виде полос пленочного взрывчатого вещества, закреплен на диафрагме и снабжен электродетонатором, закрепленным на держателе в центре диафрагмы (пат. РФ N 2023246, МПК G 01 M 7/00, бюл. N 21, 1094 г.),
Недостатками устройства прототипа являются низкая производительность, длительный процесс подготовки установки к проведению испытаний, взрывоопасность, недостаточная скорость метания ударника, невозможность точного замера скорости полета ударника и энергии удара последнего.

Задачей изобретения является разработка конструкции установки, позволяющей устранить недостатки устройства-прототипа.

Поставленная задача решается с помощью совокупности признаков, указанных в формуле изобретения, общих с прототипом, таких, как установка для ударных испытаний содержит ствол, размещенный в стволе ударник, накопитель давления и дистанционный узел управления и существенных отличительных признаков, таких, как установка снабжена устройством для замера скорости ударника, шомполом для установки ударника, который имеет форму шарика, размещенного в контейнере, выполненного в виде гильзы с разрезами по бокам, лазерным прицелом с блоком питания, установленным на стволе, диафрагмой отсекателя контейнеров, размещенной перед стволом, при этом накопитель давления выполнен в виде камеры сгорания, имеющей замок с бойком для подрыва монтажного патрона, причем камера сгорания имеет набор вкладышей с разным внутренним диаметром.

Данная совокупность признаков позволяет с большой точностью и высокой производительностью проводить испытания материалов при скорости шарика от 200 до 650 м/с.

Особенность конструктивного выполнения накопителя давления отражена во 2-м пункте формулы, а именно замок снабжен кожухом и выполнен в виде однозарядного ударно-спускного механизма, включающего неподвижную и подвижную части, соединенные общей осью и стягиваемые вместе гайкой откидного болта, хвостовик и камеру сгорания для размещения вкладыша с монтажным патроном.

Такая конструкция накопителя увеличивает производительность и безопасность работы установки.

Конструктивное выполнение шомпола нашло отражение в 3-м пункте формулы, а именно шомпол выполнен в виде прутка с рукояткой и нанесенной шкалой, на которой установлен с возможностью перемещения и фиксации упор в виде втулки с винтом. Это позволяет увеличить производительность, повысить точность результатов испытаний, расширить диапазон испытуемых материалов и применяемых методик.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами.

На фиг. 1 представлен общий вид установки; на фиг. 2 изображен накопитель давления; на фиг. 3 - шомпол; на фиг. 4 - контейнер с ударником.

Установка содержит (фиг. 1) стол 1, основание которого жестко закреплено на полу, служит для закрепления ствола 2, размещенный в стволе 2 ударник 3 (фиг. 4), накопитель давления в виде камеры сгорания 4 и дистанционный узел управления в виде тросика 5 (фиг. 2). Установка снабжена шомполом 6 (фиг. 3) для установки ударника 3, который имеет форму шарика, размещенного в контейнере 7, выполненного в виде гильзы с разрезами 8 по бокам (фиг. 4). Для высокоточного прицеливания установка снабжена лазерным прицелом 9 с блоком питания (не показан), установленным на стволе 2. Перед стволом 2 закреплена диафрагма 10 отсекателя контейнеров 7. В задней части расположена камера сгорания 4, выполненная в виде замка 11 с бойком 12 для подрыва монтажного патрона 13, при этом камера сгорания 4 имеет набор вкладышей 14 с разным внутренним диаметром. Вкладыш 14 служит для изменения величины камеры сгорания 4 с целью изменения скорости разгоняемого установкой шарика 3.

Замок 11 снабжен кожухом 15 и выполнен в виде однозарядного ударно-спускового механизма 16, включающего неподвижную 17 и подвижную 18 части, соединенные общей осью 19 и стягиваемые вместе гайкой 20 откидного болта 21, хвостовик 22, вкладыш 23 с монтажным патроном 13. Ручкой 24 взводится пружина (не показана) до щелчка спускового механизма 25. Для приведения замка 11 в действие нужно потянуть тросик 5.

Шомпол 6 (фиг. 3) выполнен в виде прутка с рукояткой 26 и нанесенной шкалой 27, на которой установлен с возможностью перемещения и фиксации упор 28 в виде втулки с винтом 29. Шомпол 6 служит для введения в ствол 2 контейнера 7 и шарика 3 до определенной глубины с целью получения необходимой скорости.

Подставка 30 (фиг. 1) служит для размещения в зоне траектории полета шарика 3 фотоэлектрического датчика-регистратора 31 установки измерения скорости. Она состоит из датчика 31 регистратора момента пролета шарика относительно двух фиксированных координат, прибора контроля со встроенным источником питания и соединительного кабеля (см. описание инструкции по эксплуатации "Установка измерения скорости" Комитет РФ по машиностроению, ГОСНИУМС (НПО ПАРМА), Пермь, 1994 г. Сигнал с фотоэлектронного датчика-регистратора 31 поступает на вычислительный блок (не показана) и производится вычисление скорости ударника и энергии удара.

Стенд 32 (фиг. 1) служит для размещения испытуемых материалов. С целью перемещения стенда 32 его основание выполнено на катках 33.

Установка работает следующим образом.

Устанавливают испытуемый образец на стенд 32, перемещая стенд 32, размещают его на необходимом расстоянии от датчика 31, вводят в блок управления датчика числовые значения исходных параметров. Настраивают лазерный прицел 9 относительно точек, нанесенных на образец. Вворачивают в хвостовик 22 вкладыш 23. На шомполе 6 устанавливают упор 28 на нужное деление шкалы 27 и фиксируют винтом 29. Вкладывают полиэтиленовый контейнер 7 в ствол 2, с помощью шомпола 6 вгоняют контейнер 7 в ствол 2 до упора, вынимают шомпол 6 из ствола 2. Помещают шарик 3 в ствол 2, с помощью шомпола 6 вгоняют его до упора. Затем вставляют во вкладыш 23 патрон 13, закрывают замок 11, затянув гайкой 20 откидного болта 21. Ручкой 24 взводят ударный механизм 25 до щелчка. Закрывают кожух 15. Производят выстрел, потянув за ручку тросика 5 спускового механизма 16. Снимают необходимые параметры испытаний. Отводят в сторону ударный механизм 16 замка 11, выворачивают вкладыш 23 с использованной гильзой патрона 13. С помощью оправки извлекают использованную гильзу из вкладыша 23. Затем процесс испытаний повторяют.

Изобретение относится к установкам для испытания на ударное воздействие и может быть использовано для исследования прочностных свойств материалов при ударном нагружении. Установка содержит ствол, размещенный в стволе ударник, накопитель давления и дистанционный узел управления, устройство для замера скорости ударника, шомпол для установки ударника, который имеет форму шарика, размещенного в контейнере, выполненного в виде гильзы с разрезами по бокам, лазерный прицел с блоком питания, установленным на стволе, диафрагму отсекателя контейнеров, размещенную перед стволом. Накопитель давления выполнен в виде камеры сгорания, имеющей замок с бойком для подрыва монтажного патрона. Камера сгорания имеет набор вкладышей с разным внутренним диаметром. Технический результат - повышение производительности и эффективности испытаний. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Установка для ударных испытаний, содержащая ствол, размещенный в стволе ударник, накопитель давления и дистанционный узел управления, отличающаяся тем, что она снабжена устройством для замера скорости ударника, шомполом для установки ударника, который имеет форму шарика, размещенного в контейнере, выполненного в виде гильзы с разрезами по бокам, лазерным прицелом с блоком питания, установленным на стволе, диафрагмой отсекателя контейнеров, размещенной перед стволом, при этом накопитель давления выполнен в виде камеры сгорания, имеющей замок с бойком для подрыва монтажного патрона, причем камера сгорания имеет набор вкладышей с разным внутренним диаметром. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что замок снабжен кожухом и выполнен в виде однозарядного ударно-спускового механизма, включающего неподвижную и подвижную части, соединенные общей осью и стягиваемые вместе гайкой откидного болта, хвостовик и камеру сгорания для размещения вкладыша с монтажным патроном. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что шомпол выполнен в виде прутка с рукояткой и нанесенной шкалой, на которой установлен с возможностью перемещения и фиксации упор в виде втулки с винтом.