Устройство для создания импульсной нагрузки Советский патент 1977 года по МПК G01M7/00 

1

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания материалов и изделий на воздействие импульсных нагрузок.

Известно устройство для создания импульсных нагрузок, содержащее источник импульсного тока и подключенный к нему U-образный токопроводящий элемент. При пропускании по U-образиому элементу тока на него воздействуют электромагнитные силы, которые вызывают взаимное отталкивание его ветвей, а на криволинейном участке дают равнодействующую, направленную вдоль оси элемента, которая и осуществляет нагружение испытуемого объекта, присоединенного к середине О-образного элемента. В процессе испытаний U-образный элемент деформируется, следовательно испытательная нагрузка зависит от прочностных свойств U-образного элемента, а таклсе изменяется при поперечном смещении его ветвей, чем и объясняется значительный разброс ее величины от испытания к испытанию.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее источник импульсного тока, подключенный к нему U-образный токопроводящий элемент, и фиксатор, препятствующий поперечному смещению U-образного элемента.

Фиксатор выполнен в виде жесткого сердечника, к которому прикреплен U-образный элемент. Испытуемый объект соединен с сердечником в точке, лежащей на оси симметрии

U-образного элемента. Нагрузка создается за счет упомянутой выще равнодействующей электромагнитных сил, причем U-образный элемент не деформируется, а перемещается вместе с сердечником, как жесткое тело. Поскольку сердечник должен быть существенно более жестким, чем U-образный элемент, масса его также будет существенно больщей. Это ограничивает возможности устройства в части создания импульсов нагрузки малой длительности.

С целью расщирения диапазона воспроизводимых нагрузок в описываемом устройстве фиксатор выполнен в виде неподвижной обоймы из электроизоляционного материала с

низким коэффициентом трения, охватывающей ветви U-образного элемента. Кроме того, U-образный элемент имеет изогнутые концы, а в обойме выполнены выемки, в которые входят концы U-образного элемента. Для увеличения жесткости обойма снабжена съемной металлической оправкой.

Описываемое устройство схематически изображено на чертеже.

Оно содержит источник 1 импульсного тока,

включающий батарею 2 конденсаторов и разрядник 3. К источнику 1 подключен U-образный токопроводящий элемент 4. Для предотвращения его поперечного смещения имеется фиксатор, содержащий закрепленную на неподвижном основании 5 обойму 6 из электроизоляционного материала с низким коэффициентом трения (например, из фторопласта), которая обхватывает ветви U-образного элемента 4, и охватывающую обойму 6 съемную металлическую оправку 7. Концы элемента 4 изогнуты и входят в выемки обоймы 6.

После зарядки батареи 2 замыкается разрядник 3 и через элемент 4 проходит импульс тока. В ветвях элемента 4 возникают электромагнитные силы, прижимающие их к обойме 6, а на криволинейном участке - сила F, направленная вверх, которая и осуществляет нагружение испытуемого объекта (на чертеже не показан).

Таким образом, в процессе испытания перемещается лищь часть массы U-образного элемента 4 (поскольку трение между обоймой и элементом 4 мало, оио не препятствует осевому перемещению верхней части элемента). Это позволяет расширить диапазон воспроизводимых нагрузок в сторону импульсов малой длительности.

Достигаемое изобретение расширение диапазона воспроизводимых нагрузок позволяет повысить качество испытаний за счет более точной имитации эксплуатационных условий.

Формула изобретения

1. Устройство для создания импульсной нагрузки, содержащее источник импульсного тока, подключенный к нему U-образный токоцроводящий элемент, и фиксатор, препятствующий поперечному смещению U-образного

элемента, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона воспроизводимых нагрузок, фиксатор выполнен в виде иеподвижиой обоймы из электроизоляционного материала с низким коэффициентом трения, обхватывающей ветви U-образного элемента.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что U-образиый элемент имеет изогнутые концы, а в обойме выполнены выемки, в которые входят концы U-образного элемента.

3. Устройство ио пп. 1 и 2, отличающееся тем, что обойма снабжена съемной металлической оправкой.

6