Стенд для ударных испытаний материалов Советский патент 1986 года по МПК G01M7/08 G01N3/307 

1 1

Изобретение относится к исследова нию прочностных свойств материалов, а именно к стендам для ударных испытаний материалов, и может быть исполь ,зовано при испытании материалов на I динамическое сжатие с переменной интенсивностью нагружения.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей стенда путем обеспечения проведения испыта- НИИ с перееденной интенсивностью наг- ружения за счет выполнения рамы под- вижной и создания переменной силы сопротивления перемещению рамы.

На фиг. 1 показан стенд для ударны испытаний материалов; на фиг. 2.- разрез А-А на фиг. 1.

Стенд содержит раму 1 с направляющими 2 для падающего груза 3, установленную на раме 1 наковальню 4 для установки испытуемого образца 5 и устройство 6 для подъема и сбрасывания груза 3. Стенд снабжен вертикальными направляющими 7 для перемещения в них рамы 1 и кинематически связан- ным с рамой 1 механизмом для регулирования силы сопротивления перемещению рамы 1, включающим винт 8, зафиксированную стопором 9 от вращения гайку ТО и установленную на винте 8 упертую в торец гайки 10 пружину 11 или 12. Кинематическая связь между подвижной рамой 1 и механизмом для регулирования силы сопротивления выполнена в виде зубчато-реечной передачи, рейка 13 которой закреплена на раме 1, а шестерня 14 связана с винтом 8. В случае создания нагрузки с увеличивающейся интенсивностью пружина 11 уперта в торец 15 гайки 10 обращенный в сторону ее перемещения. В случае создания нагрузки с уменьшающейся интенсивностью пружина 12 уперта в торец 16 гайки 10, обращенный в сторону, противоположную ее перемещению. Начальная сила сопротивления перемещению рамы 1 создается регули- .ррванием поджатия пружины 11 или 12 установочной гайкой 17 или 18..Для обеспечения вертикального перемещени рамы 1 в направляющих 7 служат нап- равляющие щестерни 19. В исходном положении рама 1 удерживается стопорным винтом 20. Регистрация параметров нагружения обеспечивается силоиз мерительным устройством. 21. Стенд может содержать, два симметрично, расположенных механизма сопротивления для регулирования силы и, соответст

О 5

0

362

венно, две зубчато-реечные передачи,.

как это изображено на фиг. 1 и 2.

Стенд работает следующим образом.

В зависимости от требуемого режима нагружения устанавливают пружину 11 или 12 или обе пружины вместе. Раму 1 и груз 3 приводят в исходное положение. С помощью устройства 6 осу-т ществляют, сброс груза 3, которьй, перемещаясь в направляющих 2 воздействует на образец 5, а через него на раму 1. В результате рама 1 с образцом 5 перемещаются в вертикальных направляющих 7. Посредством зубчатой рейки 13 и шестерни 14 перемещение рамы 1 преобразуется во вращательное движение винта 8. Установленная на винте 8 гайка 10, зафиксированная от вращения стопорами 9, перемещается вдоль винта 8 и деформирует упертую в торец гайки 10 пружину 11 или 12. Тем самым изменяется степень сжатия пружины 11 или 12, а следовательно, сила трения в резьбовом соединений винт 8 - гайка 10.

Это изменяет силу сопротивления вращения винта 8, а значит, и силу сопротивления перемещению рамы 1 с образцом 5, что, в конечном счете, приводит к изменению интенсивности нагружения образца 5 в процессе одного испытания. После окончания цикла нагружения стопоры 9 удаляют, а раму 1 и груз 3 возвращают в исходное положение, после чего стопоры 9 вновь устанавливают. В исходном состоянии перед установкой пружин 11 или 12 рама 1 удерживается при помощи стопорного винта 20. После установки поджимающей пружины 11 иЛи 12 рама 1 удерживается в исходном состоянии за счет силы трения в резьбовом соединении винт 8 - гайка 10, а стопорный винт 20 отводят.

В зависимости от задач испытаний возможны следующие варианты изменения интенсивности нагружения в процессе испытания: первьй - испытание с увеличивающейся интенсивностью нагружения, второй - с уменьшающейся интенсивностью нагружения, третий - с постоянной интенсивностью нагружения, В первом случае устанавливают пружину 11, упертую в торец 15 гайки 10. При вращении винта 8 (при условии правой нарезки резьбы) гайка 10, перемещаясь, сжимает пружину 11, что увеличивает силу сопротивления пере3 1

мещению рамы 1, а следовательно, и интенсивность нагружения.

В случае создания нагрузки с уменьшающейся интенсивностью устанавливают пружину 12, упертую в торец 16 гайки 10. При вращении винта 8 гайка 10, перемещаясь, освобождает пружину 12, что уменьшает силу сопротивления перемещению рамы 1, а следовательно, и интенсивность нагружения.

В случае создания нагрузки с постоянной интенсивностью одновременно устанавливают пружины 11 и 12, характеристики которых подбирают таким образом, чтобы разность усилий пружин 11 и 12 создавала в резьбовом соединении постоянную силу сопротивления при вращении винта 8 относительно гайки 10.

Таким образом, устанавливая пружины 1 1 и 12 с различным сочетанием характеристик жесткости, можно варьировать режим нагружения как в пределах одного испытания, так и от удара к удару.

Фо.рмула изоб ретения

1. Стенд для ударных испытаний йатериалов, содержащий раму с направляющими для падающего груза, установ364

ленную на раме наковальню для установки испытуемого образца и устройство для подъема и сбрасьтания груза, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных . возможностей стенда путем обеспечения проведения испытаний с переменной интенсивностью н aгpyжeния, он снабжен вертикальными направляющими для перемещения в них рамы и кинематически связанным с рамой механизмом для регулирования силы сопротивления перемещению рамы, включающим винт, зафиксированную от вращения гайку и установленную на винте упертую в торец гайки пружину, а кинематическая связь между подвижной рамой и механизмом для регулирования силы сопротивления выполнена в виде зубчато-реечной передачи, рейка которой закреплена на раме, а шестерня связана с винтом.

2.Стенд по п. 1, отличающий с я тем, что.в случае создания нагрузки с увеличивающейся интенсив ностью пружина уперта в торец гайки, обращенный в сторону ее перемещения,

3.Стенд по п. 1, отличающийся тем, что в случае создания нагрузки с уменьшающейся интенсивностью пружина уперта в торец гайки, обращенный в сторону, противоположную ее перемещению.

Р«г. /

/7

Редактор С. Лыжова

Составитель А. Быков

Техред Н.Вонкало Корректор В. Синицкая

Заказ 2114/32

Тираж 778 Подписное ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг. 2