Маятниковый копер для ударных испытаний Советский патент 1989 года по МПК G01M7/08 G01N3/307 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к маятниковым копрам для ударных испытаний.

Известен маятниковый копер для ударных испытаний, содержащий основание, стойку, подвешенный к ней; маятник, фиксатор маятника, расположенные на основании опоры для установки образца испытуемого материала, пневмоь5илиндр для подъема маятника в исходнЬе положение, устройство для связи :

О

штока пневмоцилиндра с маятником, управляемый клапан для сообщения раОдбочей полости пневмоцилиндра с источником давления и атмосферой, датчик положения, электрически связанный с управляемым клапаном.Устройство для связи штока пневмоцилиндра с маятником выполнено в виде коленчатого рь1чага и троса, соединенного с маятником, а датчик положения размещен на основании с возможностью взаимодействия с маятником. Известный копер характеризует не значительная точность определения р боты разрушения, так как из-за разброса значений вязкости испытуемых материалов перемещение маятника после разрушения образца может быть различным, вследствие чего при установленной длине троса последний в ряде случаев будет оказывать тормозящее влияние на маятник. Наиболее близким к изобретению является маятниковый копер для ударных испытаний, содержащий основание стойку, подвешенный к ней маятник, состоящий из щтанги и молота, расположенные на основании опоры для ус тановки образца испытуемого йатериала, пневмоцилинир для подъема маят. ника в исходно е положение, устройство с маятником, выполненное в виде установленной на оси маятника стрелы и расположенного на стреле электромагнитного фиксатора маятника, управ ляемый клапан для сообщения рабочей полости пневмоцилиндра с источником давления и атмосферой, датчик положения, установленный на стреле с воз можностью его срабатьюания в момент достижения маятником стрелы При обратном ходе маятника и электрически связанный с электромагнитом фиксатора маятника, и механизм захвата стре лы с маятником при обратном ходе стрелы, выполненный в виде собачки с электромагнитным приводом и упора для взаимодействия с собачкой. В молоте маятника сделан паз для фикса тора маятника, а на стреле установлен амортизатор с возможностью взаимодействия с молотом маятника при сцеплении со стрелой. Недостатком данного копра является то, что на нем необходимо производить настройку скорости движения стрелы перед испытанием партии образ цов, ударная вязкость которых неизвестна. Это необходимо для согласования скорости движения стрелы при ее подъеме со скоростью возврата маятника после разрушения образца, что осуществляется при нескольких последовательных испытаниях образцов из партии. Это приводит к снижению производительности испытаний. В случае, если ударная вязкость образцов испытываемой партии резко отличается одна от другой, происходят удары маятника о стрелу, особенно, если встреча маятника со стрелой происходит до срабатьшания датчика положения, т.е. когда стрела и маятник движутся навстречу друг другу. Если же скорость возврата маятника мала, то подхвата его стрелой вообще не происходит. Все это приводит к снижению надежности копра. Цель изобретения - повьш1ение производительности испытаний и надежности. Поставленная цель достигается тем, что маятниковый,копер для ударных испытаний, содержащий основание, стойку, подвешенный к ней маятник, состоящий из штанги и молоти, расположенные на основании опоры для установки образца испытуемого материала, пневмоцилиндр для подъема маятника в исходное положение, устройство для связи штока пневмоцилиндра с маятником, выполненное в ввде установленной на оси маятника стрелы и расположенного на стреле электромагнитного фиксатора маятника, управляемый клапан для сообщения рабочей полости пневмоцилиндра с источником давления и атмосферой, датчик положения, установленный на стреле с возможностью его срабатывания в момент достижения маятником стрелы при обратном ходе маятника и электрически связанный с электромагнитом фиксатора маятника, и механизм захвата стрелы с маятником при обратном ходе стрелы, снабжен расположенным на роковой поверхности молота упором для взаимодействия с электромагнитным фиксатором маятника, а датчик положения электрически связан с управляемым клапаном. На фиг. 1 показан предлагаемый маятниковый копер для ударных испытаний, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А. на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1. Маятниковый копер содержит основание 1, стойку 2, подвешенный к ней на оси 3 маятник, состоящий из штанги 4 и молота 5, расположенные на основании опоры 6 для установки испытуемого материала в виде образцу 7, пневмоцилиндр 8 для подъема маятника в исходное положение, устройство для связи штока 9 пневмоцилиндра 8 с маятником, вьшолненное в виде установленной на оси 3 маятника стрелы JO и расположенного на стреле JO

электромагнитного фиксатора маятника включающего фиксатор 11, пружину 12 и электромагнит 13, управляемый клапан 14 для сообщения рабочей полости 15 пнермоцилиндра 8 с источникам -. давления (не-показан) и атмосферой, датчик 16 положения, установленный на стреле 10 с возможностью его срабатьюания в момент достижения маятником стрелы 10 при обратном ходе маятника, и механиэм захвата стрелы 10 с маятником при обратном ходе стрелы 10, выполненный в виде установленного на оси 3 храпового колеса 17, закрепленной на стойке 2 собачки 18 с электромагнитом 19 и пружины 20. Храповое колесо 17 и собачка 18 выполнены таким образом, что при их взаимодействии возможно движение храпового колеса 17 только против часовой стрелки. На боковой поверхности молота 5 закреплен упор 21 для взаимодействия с фиксатором 11. Датчик 16 положения электрически связан с управляемым клапаном 14, электромагнитами 13 и 19. В крайнем верхнем положении, соответствующем углу зарядки маятника, стрела -10 упирается; в упор 22. Поршневая полость 23 пневмоцилиндра 8 соединена с атмосферой посредством управляемого клапана 24. С помощью клапанов 14 и 24 можно регулировать скорость подъема и опускания стрелы 10. Датчик 16 положения имеет вьадвиж7 ной стержень 25, взаимодействующий с боковой поверхностью молота 5. Ко пер содержит также релейную схему управления (не показана), позволяющую управлять сбросом маятника, опускание и подъемом стрелы 10. Маятниковый копер работает следующим образом. В исходном положении давление из пневмосёти подается в пневмоцилиндр 8через управляемый клапан 14, шток 9пневмоцилиндра 8 опущен в крайнее нижнее положение, стрела 10 поджата к упору 22, упор 21 контактирует с фиксатором 11 маятника, который удер- 50

живает маятник во взведенном положении, электромагниты 13 и 19 обесточены, собачка 18 контактирует с храповым колесом 17. При нажатии кнопки Пуск (не показана) на электромагниты 13 и 19 подается напряжение, србачка 18 выходит из зацепления с храповым колесом 17 и одновременно фиксатор 11 маятника перемещается

вдоль своей оси и выходит из зацепления с упором 21 - молот 5 маятника начинает двигаться к образцу 7, поворачиваясь вокруг оси 3, При движении маятника к образцу 7 стержень 25 датчика 16 положения перестает контактировать с боковой поверхностью молота 5. При этом управляемьй клапан J4 соQ единяет рабочую полость 15 пневмощ,линдра 8 с атмосферой. Стрела 10 опускается по часовой стрепке. Так как скорость перемещения стрелы 10 при этом значительно меньше скорости

5 падения маятника, то стрела 10 отстает в евоемдвижении от маятника. После разрушения образца 7 маятник продолжает двигаться по часовой стрелке и поднимается на угол, пропорцио0 нальный затраченной на разрушение образца 7 работе. Затем после останова маятник начинает двигаться против часовой стрелки. Молот 5 маятника, проходя мимо стрелы 10, своей боко5 вой поверхностью действует на стер- : жень 25 датчика 16 положений. Электромагниты 13 и 19 обесточиваются, управляемый клапа:н 14 соединяет рабочую полость 15 пневмоцилиндра 8 с

0 пневмосетью. При обесточивании электромагнита 19 собачка 18 под дейст. вием пружины 20 опускается на храповое колесо 17. Одновременно с обестогЧиванием электромагнита 19 обестору 21, упирается в него и начинает перемещать.маятник также против часо.вой стрелки. Движение стрелы 10 с маятником прекращается, когда стрела 10 55 встречается с упором 22.

Таким образом, предлагаемый копер позволяет увеличить производитель-, ность испытаний за счет исключения из процесса испытания операций по начивается электромагнит 13, фиксатор М под действием пружины 12 вьщвигается и занимает свое исходное положение.. Шток 9 пневмоцилиндра 8 перёмещается вниз, а стрела 10 поворачивается против часовой стрелки. Маятник продолжает двигаться против часовой стрелки, и достигнув положения, при котором его скорость равна нулю, начинает перемещаться по часовой стрелке. При этом собачка 18 упирается в зуб храпового колеса 17 и останавливает движение маятника. При повороте стрелы 10 против часовой стрелки фиксатор 11 подходит к упо710800668

стройке скорости перемещения стрелыверхности молота для фиксации маятнипри последовательных испытаниях группка со стрелой исключает удары при

образцов с различной ударной вязкое-;,встречных перемещениях стрелы и маяттью, а установка упора на боковой по-ника, что повьшает надежность копра.

Фиг.1

МАЯТНИКОВЫЙ КОПЕР ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ, содержащий основание, стойку, подвешенный к ней маятник, состоящий из штанги и молота, расположенные на основании опоры для установки образца испытуемого материала, пневмоцилиндр для подъема маятника в исходное положение, устройство для связи штока пневмоцилиндра с маятником, выполненное в виде установленной на оси маятника стрелы и расположенного на стреле электромагнитного фиксатора маятника, управляемый клапан для сообщения рабочей полости пневмоцилиндра с источником давления и атмосферой, датчик положения, установленный на с возможностью его срабатьшания в момент достижения маятником стрелы при обратном ходе маятника и электрически связанный с электромагнитом фиксатора маятника, и Механизм захвата стрелы с маятником при обратном ходе стрелы, о т ч а ю щ и и с я тем, что, (Л с целью повьШ1ения производительности испытаний и надежности, он снабжен расположенным на боковой поверхности молота упором для взаимодейс-двия с электромагнитным фиксатором маятника, а датчик положения электрически свя- . зан с управляемым клапаном.