Установка для испытания материалов на циклические ударные нагрузки Советский патент 1988 года по МПК G01N3/34 

со

00

ел

о

ГС

ю

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для циклических испытаний материалов на ударную прочность. Цель изобретения - обеспечение испытаний последовательными ударными нагрузками во взаимно перпендикулярных направлениях. Привод кинематически связан с обоймой 6, направляющий паз которой выполнен замкнутым в виде четырех участков, образующих замкнутый прямоугольник. В пазу обоймы 6 размещена рамка 7 с захватом 8 для образца 9, с которым взаимодействует ударник 10 с инерционным грузом 11, пружиной и, регулятором ее натяжения. При включении привода обойма 6 вращается, а рамка 7 с образцом 9 и взаимодействующим с ним ударником 10 под действием пружины перемещается вдоль участка паза и ударяется о стенку обоймы 6. При дальнейшем вращении обоймы 6 происходит нагружение образ- да 9 повторными ударами, направление которых перпендикулярно предьщущим. 3 ил. с (Л

Фие. 3

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для циклических испытаний матери алов на ударную прочность.

Цель изобретения - обеспечение испытаний последовательными ударными нагрузками во взаимно перпендикулярных направлениях.

и создает на образце 9 ударную нагрузку. При дальнейшем вращении рамка 7 вновь растягивает пружину 12 и в момент, когда следующий участок ориентируется вдоль направления усилия пружины, происходит новый удар рамки о стенку. Однако повторный удар приходится по новому направлению

На фиг.1 изображена схема установ- tOв образце 9, поскольку поворот обойки, вид сверху; на фиг.2 - сечениемы 6 вызывает поворот рамки 7, а А-А на фиг.1, на фиг.З - узел креп-именно под углом 90° к направлению ления образца в рамке. ,первого удара. Каждьй последующий

Установка содержит корпус 1, уста15

новленный на нем привод 2 вращения, связанный кривошипом 3 с шестерней 4, взаимодействующей с зубчатым колесом 5, закрепленным на корпусе 1. На торцовой поверхности шестерни 4 уста- . новлена обойма.6, имеющая замкнутый 20 направляющий паз в виде четырех участков, образующих замкнутый прямо- угольник. В пазу обоймы 6 размещена рамка 7 с захватом 8 для образца 9, с которым взаимодействует ударник 10 25 с инерционным грузом 11, пружиной 12 и регулятором 13 ее натяжения. Регулятор 13 натяжения пружины 12 выполнен в виде втулки 14 с резьбой и ввернутого в нее винта 15, при взаим- 30 ном вращении которых изменяется натяжение пружины 12. Накладка 16 удерживает рамку 7 в пазу обоймы 6 при перемещениях и ударах. При испытаниях на срез или изгиб ударник 10 выполняется в форме кольца, в котором размещают один конец образца 9, Ъ второй конец закрепляют в захвате 8.

Установка работает следующим образом.

При включении привода 2 связанный с ним. кривошип 3 перемещает шестерню 4, которая, взаимодействуя с зубчатым колесом 5, обегает его и вращает обойму 6. При повороте обоймы 6 размещенная в пазу рамка 7, поворачиваясь вместе с обоймой 6,растягивает пружину 12, и тем самым, увеличивает нагрузку на ударнике 10 до тех пор, пока направление действия силы от пружины 12 не будет близким к направлению соответствующего участка паза обоймы 6. В этот момент рамка 7 под действием усилия,пружины 12 перемещается вдоль прямолинейного участка паза обоймы 6 и ударяется о стенку перпендикулярного участка. Ударник 10 с инерционным грузом 11 продолжает движение по инерции

35

40

45

50

55

удар также направлен под углом 90 к предыдущему.

Таким образом, за один полый оборот обоймы 6 образец 9 испытывает четыре удара, направленные под прямым углом друг к другу. Затем цикл нагру- жения повторяется.

Для осуществления испытаний повторными ударами без плавно изменяющейся нагрузки на образце 9 пружину 12 снимают, а установку располагают так, чтобы обойма 6 вращалась, в вертикальной плоскости. Ударное нагру- жение в этом случае осуществляется падением рамки 7 с образцом 9 вместе с ударником 10 и инерционным грузом 11.

Изменением натяжения пружины 12 изменяют величину ударной нагрузки, а также уровень плавно изменяющейся нагрузки. Регулировкой скорости вращения кривошипа 3 определяют частоту повторных ударов. Изменением массы инерционного груза 11 регулируют силу удара. При выполнении паза обой ма 6 с попарно неравными по длине участками получают нагружение чередующимися неравными по величине нагрузками. Предельная частота нагруже ния определяется временем перемещения рамки 7 вдоль участка и зависит от его длины, усилия натяжения пружины 12 и перемещаемой массы (рамка 7, образец 9, ударник 10 и инерционный груз 11 вместе взятые).

Формула изобретения

Установка для испытания материалов на циклические ударные нагрузки, содержащая корпус, установленные на нем привод вращения, ударник с пружиной и регулятором ее натяжения, приспособление для ввода и спус ка пружины ударника, выполненное в

и создает на образце 9 ударную нагрузку. При дальнейшем вращении рамка 7 вновь растягивает пружину 12 и в момент, когда следующий участок ориентируется вдоль направления усилия пружины, происходит новый удар рамки о стенку. Однако повторный удар приходится по новому направлени

в образце 9, поскольку поворот обоймы 6 вызывает поворот рамки 7, а именно под углом 90° к направлению первого удара. Каждьй последующий

0 5 0

5

0

5

удар также направлен под углом 90 к предыдущему.

Таким образом, за один полый оборот обоймы 6 образец 9 испытывает четыре удара, направленные под прямым углом друг к другу. Затем цикл нагру- жения повторяется.

Для осуществления испытаний повторными ударами без плавно изменяющейся нагрузки на образце 9 пружину 12 снимают, а установку располагают так, чтобы обойма 6 вращалась, в вертикальной плоскости. Ударное нагру- жение в этом случае осуществляется падением рамки 7 с образцом 9 вместе с ударником 10 и инерционным грузом 11.

Изменением натяжения пружины 12 изменяют величину ударной нагрузки, а также уровень плавно изменяющейся нагрузки. Регулировкой скорости вращения кривошипа 3 определяют частоту повторных ударов. Изменением массы инерционного груза 11 регулируют силу удара. При выполнении паза обойма 6 с попарно неравными по длине участками получают нагружение чередующимися неравными по величине нагрузками. Предельная частота нагруже- ния определяется временем перемещения рамки 7 вдоль участка и зависит от его длины, усилия натяжения пружины 12 и перемещаемой массы (рамка 7, образец 9, ударник 10 и инерционный груз 11 вместе взятые).

Формула изобретения

Установка для испытания материалов на циклические ударные нагрузки, содержащая корпус, установленные на нем привод вращения, ударник с пружиной и регулятором ее натяжения, приспособление для ввода и спуска пружины ударника, выполненное в

виде связанной с приводом вращения обоймы с направляющим пазом и рамки, установленной в пазу обоймы с возможностью осевого перемещения, и за- крепленный на рамке захват для образца, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения испытаний последовательными ударными нагрузками во взаимно перпендикулярных направлениях, она снабжена инерционным груФие. f

зом, закрепленньЕм на одном конце ударника, второй конец которого -предназначен для взаимодействия с образцом, направляющий паз имеет четыре участка, образующие замкнутьй прямоугольник, а рамка выполнена в форме прямоугольного параллелепипеда с квадратом в основании, длина стороны которого равна ширине направляющего паза.

А А

/ 15 12 3

/ /

Фиг. 2