Установка для исследования рассеяния энергии в материале при изгибных колебаниях Советский патент 1980 года по МПК G01N3/38 G01N11/16 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РАССЕЯНИЯ ЭНЕРГИЙ В МАТЕРИАЛЕ ПРИ ИЗГИБНЫХ КОЛЕБАНИЯХ

Изобретение относится к устройствам для определения механических свойств материалов, а именно к установкам для исследования рассеяния энергии при изгибных колебаниях, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.

Известна установка для исследования рассеяния энергии в материале при изгибных колебаниях, содержащая станину, струны для подвески образца исследуемого Mateриала с инерционными грузами наего концах, возбудитель изгибных колебаний образца и аппаратуру для измерения параметрШ колебаний образца 1.

Такая установка, однако, не позволяет исследовать характеристики рассёянйя энергии при наложений статМчёсКОго Напряжения растяжения.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка для исследования рассеяния энергии в материале при изгибных колебаниях, содержащая станину, струны для подвески образца исследуемого материала с инерционными грузами на его концах, возбудитель изгибных коебаний образца, установленные на станине механизму

растяжения образца, ленты для передачи усилия от механизмов растяжения на образец, динамометр и аппаратуру для измерения параметров колебаний образца. Крепление лент в прорезях головок образца, а так- же крепление инерционных грузов на головках образца осуществлено клиньями 2. В этой установке тщательной затяжкой клиньев и регулировкой положения инерцйонньГхгрузов fайй Образом, чтобы крепление лент и струн подвески осуществлялось 10 в узлах колебаний, можно существенно у1йГёйЬшЙть рассёя1чие §1ёргий в узлах крепления и подвеске. Однако практически неизбежная нестабильность наладки установки привоДйт к недостаточной стабильности получаёмь1х результатов исследования, что снижает точность исследования.

Целью изобретения является повышение точности исследования.

Поставленная цель достигается тем, что установка снабжена жестко связанными с 20 лентами двумя траверсами с размещенными на них подшипниками, установленными в подшипниках траТвёрс беями, идентичным образцу испытуемого материала вспомогательным образцом, концы которого жестко

связаны с осями, и возбудителем изгибных колебаний вспомогательного образца, синфазных с колебаниями образца испытуемого материала, инерционные грузы, представляющие собой втулки, выполненные заодно с образцом, установлены на осях через подшипники.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая установка, вид спереди; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3- разрез А-А фиг. 1.

Установка содержит станину 1, установленные на ней возбудители 2 и 3.соответственно изгибных колебаний образца 4 испытуемого материала и идентичного ему вспомогательного образца 5. На концах образца 4 размещены выполненные заодно с ним инерционные грузы, представляющие собой втулки 6 и 7, которые на подщипниках 8 установлены на осях 9 и 10, жестко связанных с концами вспомогательного образца 5. Оси 9 и 10 установлены в подщипниках 11 и 12 соответственно, которые размещены на траверсах 13 и 14. На станине 1 расположены механизмы 15 и 16 растяжения образца 4 и вспомогательного образца 5. Механизм 15 растяжения с помощью захвата 17 непосредственно связан с лентой 18, а механизм 16 - с лентой 19 через динамометр 20, соединенный с механизмом 16 и лентой 19 с помощью захватов 21 и 22. Концы .лент 18 и 19 жестко связаны с траверсами 13 и 14 соответственно.

Установка содержит струны 23 для подвески образца 4 с инерционными грузами, а также вспомогательного образца 5 с осями 9 и 10, выполняющими одновременно функцию инерционных грузов вспомогательного образца 5. Для фиксации механизмов

15и 16 растяжения предусмотрены самотормозящиеся клинья 24.

Установка включает также аппаратуру для измерения параметров колебаний образца 4 и управления возбудителями 2 и 3 изгибных колебаний (на чертеже не показаны).

Установка работает следующим образом.

С помощью механизмов 15 и 16 к образцам 4 и 5 прикладывают необходимое усилие растяжения, которое контролируется динамометром, после чего механизмы 15 и

16фиксируют в станине 1. Затем возбуждают изгибные колебания образца 4 и вспомогательного образца 5. Для возбуждения колебаний возбудители 2 и 3 параллельно запитываются от одного задающего генератора. Регулированием фазы сигнала, подаваемого на возбудитель 3, а также выбором таких масс осей 9 и 10, при которых собственные частоты образца 4 с инерционными грузами и вспомогательного образца 5 с осями 9 и 10 будут возможно близки друг к другу, можно возбудить близкие по амплитуде и фазе изгибные колебания образца 4

и вспомогательного образца 5. Величина энергии, рассеиваемой в узлах установки образца 4, определяется относительным угловым смещением осей 9 и 10 и втулок 6 и 7. При отмеченной выще настройке параметрой колебаний образцов 4 и 5 это смещение, а следовательно, и величина энергии, рассеиваемой в узлах установки образца 4, вносящей погрешность в результаты определения характеристик рассеяния энергии в материале образца,будет весьма малой.

Качественной особенностью предлагаемой установки является и то, что в ней изгибающий момент не передается на ленты, что тажке способствует повышению точности исследования.

Формула изобретения

Установка для исследования рассеяния энергии в материале при изгибных колебаниях, содержащая станину, струны для подвески образца исследуемого материала с инерционными грузами на его концах, возбудитель изгибных колебаний образца, установленные на станине механизмы растяжения образца, ленты для передачи усилия от

механизмов растяжения иа образец, динамометр и аппаратура для измерения параметров колебаний образца, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности, она снабжена жестко связанными с лентами двумя траверсами с размещенными на них подщипниками, установленными в подщипниках траверс осями, идентичным образцу исследуемого материала вспомогательным образцом, концы которого жестко связаны с осями, и возбудителем изгибных колебаний вспомогательного образца, синфазных с колебаниями образца исследуемого материала, инерционные грузы, представляющие собой втулки, выполненнце заодно с образцом, установлены на осях в подщипниках.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

№ 308337, кл. G 01 N 11/16, 198 (прототип).