Копер для испытания образцов на ударную прочность Советский патент 1981 года по МПК G01N3/303 G01M7/08 

(54) КОПЕР ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА УДАРНУЮ Изобретение относится к испытатетш ной технике, а именно к копрам для и пытания образцов на ударную прочност Известен копер для испытания обра цов на ударную прочность, содержащий основание, на котором размещена каре ка с опорами для образца, шток с бойком, установленный над образцом с возможностью вертикального перемещения, груз с механизмами захвата, подъема и освобождения на заданной высоте, установленный в направляющих вертикальной шахты l. Такие копры имеют достаточно высо кую производительность, однако определение прочности, испытуемых образцов на них производится косвенным сп собом по характеру структуры излома является не всегда точным. Это вызвано тем, что копры данной конструкции не имеют в своем составе устройств для определения остаточной энергии груза после разрушения им образца. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является копер для испытания образцов на ударную прочность, содержащий основание, гру направляющие для груза, механизм подъема и сброса груза, боек, размеПРОЧНОСТЬщенное на основании приспособление для установки испытуемого изделия, воспринимающий остаточную энергию груза после разрушения образца элемент, индикатор остаточной энергии груза,выполненный в виде полой трубки с риска.ми,в которой расположена гирька,и средства.передачи остаточной энергии, выполненные в виде равноплечего рычага, связанного с индикатором 2 . Этот копер может быть использован для испытания образцов, требующих небольших масс груза и гирьки, и не быть использован для испытания образцов рельсов, толстого листа и других образцов прокатного производства металлургических заводов. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей. Эта цель достигается тем, что сред ства передачи остаточной энергии груза выполнены ввиде двух гидрокамер, полости которых сообщены между собой через обратный клапан и управляемый байпас, и пневмокамеру, в одной из гидрокамер установлен элемент, воспринимающий остаточную энергию груза, а другая сообщена посредством вертикального канала с индикатором

который выполнен в виде водомерного стекла, и пневмокамерой.

На чертеже-схематически изображен описываемый копер.

Копер содержит основание 1, груз 2 с захватом 3, направляющие 4 для груза 2, механизм 5 подъема и сброса груза 2 размещенное на основании 1 приспособление для установки испытуемого образца б, выполненное в виде каретки 7, в которой выполнено окно 8 с опорами 9 и р азмещен шток 10, к которому крепится боек 11, воспринимающий остаточную энергию груза 2 после разрушения образца 6, элемент, выполненный в виде плунжера 12, индикатор остаточной энергии груза 2, и средства передачи остаточной энергии, связанные с индикатором

На нижней стенке окна 8 размещен фиксатор 13 образца 6 по его надрезу..

Средства передачи остаточной энергии груза 2 выполнены в виде двух гидрокамер 14 и 15, полости которыз4 сообщены посредством канала 16 через обратный клапан 17 и управляемый байпас 18 и пневмокамеры 19. В гидрокамере 14 установлен плунжер 12, а гидрокамера 15 сообщена посредством вертикального канала 20 с индикатором который выполнен в виде водомерного стекла 21, и пневмокамерой 19. Гидро камера 15 частично заполнена воздухом.

Для смягчения остаточной энергии удара-груза 2 полость гидрокамеры 14 сообщена также каналом 22 с глухой камерой 23, частично заполненной сжатым воздухом. Сопротивление жидкости в гидрокамере 14 перемещению плунжера 12 вниз определяется вязкостью жидкости (,масла J, сечением от верстий 24, соединяющих нижнюю полость гидрокамеры 14 с верхней и проходным сечением каналов 16 и 22, регулировка которых предусмотрена наличием винтов 25 и 26. Для управЛенин байпасом ,18 за пределы бронированной кабины 27 копра, ограждающей обслуживающий персонал от возможного поражения осколками разрушенного образца 6, вынесена рукоятка 28, соединенная с байпасом 18 посредство шарнирно установленной тяги 29 и рыч га 30, жестко закрепленного на байпасе 18. Для снятия показаний водомерного стекла 21 в стенке кабины 27 выполнено перекрывающееся окно 31 Для выпуска воздуха из гидрокамеры 14 при заполнении системы маслом копер снабжен вентилем 32. Система заполняется рабочей жидкостью (масло через открытую крышку камеры 19 при открытом байпасе 18, герметизируются, через ниппель 33 заправляется сжатым воздухом, давление которог контролируется по манометру 34. При этом давление в камерах 15,19 и 23

рыравнивается, а объем воздуха в камерах 23 и 15 соответственно уменьшается, плунжер 12 займет верхнее положение под действием внутреннего давления. После установления постоянного давления (манометр 34 не изменяет показаний) байпас 18 перекрывается, а в камере 19 давление воздуха повышается на 0,1-0,15 кг/см, далее открывается байпас 18 и вентиль 32, излишки масла выпускаются до отметки О по водомерному стеклу 21 после чего вентиль 32 закрывается, рукоятка 28 переводится из верхнего положения в нижнее положение. Далее производится тарирование водомерного стекла 21. Без испытуемого образца 6 на каретке 7 производится сброс груза 2 с высотой два, два с половиной метра. Падающий груз ударяет в верхний конец штока 10, сообщает ему определенную скорость и вместе с ним движется вниз. Шток 10 своим концом ударяет по плунжеру 12. Сила этого удара создает под плунжером 12 в гидрокамере 14 высокое давление, под действием которого жидкость из гидрокамеры 14 устремляется по каналам 16 и 22 в камеры 15 и 23, а плунжер 12 со штоком 10 и грузом 2 продолжает опускаться, при этом сила удара Падает с максимального значения в начале до зна чения суммарного веса в конце опускания, т.е. гасится.

Количество вытесненной жидкости в камеру 15 повышает давление в этой камере за счет сокращения объема воздуха в ней и запирается обратным клапаном 17. Под действием возросшего давления в камере 15 жидкость передавливается из нее в вертикальный канал

20и водомерное стекло 21. При сбросе груза 2 с высоты два метра количество вытесняемой в камеру 15 жидкости регулируется винтом 26 так, чтобы показания водомерного стекла

21были максимальными. Винт 26 в этом положении закрепляют контргайкой Постепенно уменьшая высоту НсУсброса груза 2, массу которого GcJ заносят соответствующие показания водомерного стекла 21 в таблицу, подсчитывают энергию груза 2 по формуле

Bd-QdHd

и заносят в ту жетаблицу. Таким образом, определенные показания водомерного стекла 21 соответствуют определенной энергии груза 2 с учетом потерь . этой энергии на сообщение ускорения штоку 10 и плунжеру 12 на преодоление сил трения и сопротивления воздуха в-камере 35 и жидкости в каналах основания 1. Сброс показаний водо.мерного стекла 21 производится открытием байпаса 18, путем переведения ручки 28 из нижнего положения в верхнее. За счет повышенного давления воздуха в камерах 15 и 19 через открытый байпас 18 и отверстия 24 жидкость перетекает из камеры 15 в гидрокамеру 14 под плунжер 12 и камеру 23. После достижения уровня жидкости в водомерном стекле 21 отметки О байпас 18 снова перекрывается путем перевода ручки 28 из верхнего положе ния в нижнее. Копер работает следующим образом Груз 2 массой GS падает вниз с заданной высоты Нб, к моменту соударения со штоком 10 он имеет энергию удара 9( После соударения эта энергия сообщается штоку 10, который, ударяя бойко 11 по образцу б, установленному на неподвижных опорах 9, разрушает его затрачивая на это часть энергии Эр.о. - энергию разрушения образца Остальная часть энергии груза 2 Эо - остаточная энергия гасится плу жером 12, а.ее величина определяется по рабочей таблице в зависимости от показаний водомерного стекла 21. Энергия, затраченная на разрушен образца 6, определяется по формуле Эр-о-ЭсУ-Эо Данный копер позволяет производит испытания различных образцов прокатного производства металлургических заводов. Формула изобретения Копер для испытания образцов на ударную прочность, содержащий основание, груз, направляющие для груза, механизм подъема и сброса груза, боек, размещенное на основании приспособление для установки испытуемого изделия, воспринимающий остаточную энергию груза после разрушения образца элемент, индикатор остаточной энергии груза и средства передачи остаточной энергии, связанные с индикатором, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, средства передачи остаточной энергии груза выполнены в- виде двух гидрокамер, полости которых сообщены между собой через обратный клапан и управляемый байпас, и пневмокамеру, в одной из гидрокамер установлен элемент, воспринимающий остаточную энергию груза,а другая со общена посредством вертикального канала с индикатором, который выполнен в виде водомерного стекла, и пневмокамерой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Чертежи Ж54370-2ВО Ждановского филиала Украинского государственного института по проектированию металлургических заводов, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР № 49403, кл. G 01 N 3/30, 1934 ( прототип).