Устройство для испытания образцов или деталей импульсной нагрузкой Советский патент 1989 года по МПК G01N3/10 

Г7-I

1

4:

СО

со

ел ел

3U99155 . 4

рительной Затяжки пружины 19. Уста- жин 19 можно обеспечить воспроизве- нонкой нескольких узлов стабилизации дение заданной форгмы нагружающего с различной величиной затяжки пру- импульса. 2 ил„

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для испытаний образцов или деталей импульсной осевой нагрузкой. Целью изобретения является расширение диапазона длительности нагружающего импульса и повышение точности воспроизведения нагрузки. Полость разрядной камеры 1 отделена от полости 12 испытательной камеры полостью 13 узла трансформации с плунжерами 5, 6. Устройство снабжено узлом стабилизации импульса, состоящим из подпружиненного поршня 17, ограничивающего полость 13. Полости 1, 12, 13 заполняют жидкостью. Возбуждаемый в камере 1 разрядный импульс передается через полость 13 в полость 12. При возрастании давления в полости 13 до величины, задаваемой предварительной затяжкой пружины 19, поршень 17 отжимается от упора, благодаря чему в полости 13 формируется стабильный по величине и длительности треугольный импульс, не зависящий от упругих свойств испытуемого образца, что повышает точность воспроизведения нагрузки. Длительность нагружающего импульса можно варьировать, изменяя массу плунжеров 5, 6, демпфирующие свойства жидкости и величину предварительной затяжки пружины 19. Установкой нескольких узлов стабилизации с различной величиной затяжки пружин 19 можно обеспечить воспроизведение заданной форнагружающего импульса. 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытаний образцов и изделий преимущественно из пластмасс импульсной сжимающей нагрузкой.

Цель изобретения - расширение диапазона дпительности нагружающего импульса и повьппение точности воспроизведения нагрузки.

На фиг. 1 представлена схема устройства для испытаний образцов и деталей из пластмасс импульсной нагрузкой; на фиг. 2 - схема узла трансформации нагружающего импульса.

Устройство (фиг. 1) состоит из разрядной камеры 1 с электродами 2, предназначенными для подключения к генератору 3 импульсных токов (ГИТ). Полость разрядной камеры J заполнена жидкостью, например водой. Корпус разрядной камеры 1 герметично соединен с корпусом 4 узла трансформации нагружающего импульса, в соос- ных отверстиях которого установлены плунжеры 5 и 6. С корпусом 4 узла трансформации герметично соединен корпус 7 испытательной камеры„ Испытуемый элемент 8 (образец или деталь) крепится между фиксатором 9 и пуансоном 10 динамометра 11, закрепленного в корпусе 7; а полость 12 испытательной камеры заполнена жидкостью Узел трансформации нагружающего импульса (фиг. 2) содержит камеру 13, заполненную жидкостью и ограниченную со стороны плунжеров 5 и 6 гибкими мембранами 14 и 15, контактирующими с торцами плунжеров 5 и 6. Другой торец плунжера 6 контактирует с гибкой мембраной 16, ограничивающей полость 12 испытательной камеры. На корпусе 4 узла трансформации установлены один или несколько узлов стабилизации импульса, каждый из которых вьшолнен в виде поршня 17, один торец которого чере герметизирующую мембрану 18 взаимодействует с предварительно сжатой пружиной 19. Поверхность другого торца поршня 17 ограничивает полост

камеры 13. Перемещение поршня 17 ограничено упорами в корпусе узла стабилизации.

Датчик 20 давления (фиг. 1), установленный в полости 12 испытательной камеры, контролирует форму и величину нaгpyжa - щeгo импульса.

Устройство работает следующим образом.

При возбуждении разрядного импульса давления в камере 1 с электродами 2 плунжер разгоняется в направляющем отверстии корпуса 4. Мембрана 14 деформируется, сжимая жидкость, заполняющую камеру 13 узла трансформации. Импульсное давление через мембрану 15 воздействует на плунжер 6, который через мембрану 16 возбуждает нагрузочный импульс в полости 12 испытательной камеры. В процессе

разгона плунжеров 5 и 6 импульсное давление в камере 13 воздействует на поршни 17 узлов стабилизации, и по достижении заданного значения давления, соответствующего усилию предварительного сжатия пружины 19, происходит отжим поршня 17 от упора. В результате происходят резкий сброс давления в камере 13 и формирование резко ограниченного во времени тре-

угольного импульса давления, передаваемого плунжером 6 через мембрану 16 в полость 12 испытательной камеры. При этом испытуемый элемент 8 претерпевает динамическое нагруже-

ние импульсом давления, Контролируемым с помощью датчика 20. Испытательная нагрузка на элемент 8 передается через фиксатор 9. Реакция элемента 8 через пуансон 10 передается динамометру I1, осциллографируется для последующего расчета характеристик испытуемой детали или материала. Длительность нагружающего импульса варьируется путем изменения массы

плунжеров 5 и 6, а также вязкостью жидкости, заполняющей полость узла трансформации, что позволяет обеспечить широкий диапазон длительности воспроизводимых импульсов нагрузок

514

(0,05 - 10 мс). Повышение точности воспроизведения нагрузок достигается путем формирования старого фиксированного треугольного нагружающего импульса независимо от разброса податливости испытуемых элементов, что обеспечивается работой узла стабилизации импульса и отделением нагружающей полости узла крепления испытуе- мого образца от полости разрядной камеры промежуточной полостью узла трансформации импульсов. Использование нескольких узлов стабилизации позволяет воздействовать на форму и длительность нагружающих импульсов путем различной настройки заданного давления срабатьгаания узлов стабилизации.

Устройство позволяет проводить лабораторные испытания как реальных деталей изделий имитацией эксплуатационных нагрузок, так и исследовать прочностные свойства полимерных и других материалов.

Формула изобретения

Устройство для испытания образцов или деталей импульсной нагрузкой, содержащее заполняемую жидкостью разрядную камеру с электродами, узел

трансформации нагружающего импульса с размещенными в его корпусе с зазором между ними двумя соосными плунжерами и заполняемую жидкостью испытательную камеру с размещенным в ней узлом крепления образца, стей- ка которой вьтолнена в виде упругой мембраны, контактирующей с одним из плунжеров узла трансформации, полость разрядной камеры ограничена торцовой поверхностью другого плунжера, а корпусы разрядной камеры, узла стабилизации и испытательной камеры последовательно герметично соединены между собой, отличающееся тем, что, с целью рас- щирения диапазона длительности нагружающего импульса и повьппения точности воспроизведения нагрузки, оно снабжено двумя закрепленными в корпусе узла трансформации дополнительными мембранами, размещенными между плунжерами и образующими между собой и корпусом заполняемую жидкостью камеру, и узлами стабилизации импульса, каждый из которых выполнен в виде поршня и взаимодействующей с одним его торцом через герметизирующую мембрану предварительно сжатой пружины, а полость камеры узла стабилизации ограничена торцовой поверхностью второго плунжера.

1i

Фиг.1