Маятниковый копер для ударных испытаний образцов Советский патент 1982 года по МПК G01N3/30 G01M7/08 

(5) МАЯТНИКОВЫЙ КОПЕР ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ

Изобретение относится к испытател ной технике, а именно к маятниковым копрам для уцарных испытаний образцов. Известен маятниковый копер для ис пытаний образцов на ударную вязкость содержащий основание, маятник с грузом и опоры для установки испытуемого образца, оснащенные средствами для измерения кинетической энергии разрушившихся частей образца 1. Однако этот маятниковый копер предназначен для испытаний на удар ный изгиб и не приспособлен для проведения испытаний на ударное сжатие. По основному авт. св. № известен маятниковый копер, содержащий основание, маятник, снабженный ножом, подвешенное к основанию с воз можностью перемещения в направлении удара приспособление для установки образца, снабженное ножом, расположенным в плоскости движения ножа маятника, и по{;пружиненное в направлеНИИ, противоположном направлению уда ра, VI средства измерения угла отклонения маятника С2. Известный маятниковый копер характеризуется недостаточной точностью испытаний при определении работы разрушения образца из-за неучтенной ки- нетической энергии частей разрушившегося образца. Цель изобретения - повышение точности испытаний путем учета кинетической энергии частей разрушившегося образца. Поставленная цель достигается тем, что маятниковый копер снабжен двумя дополнительными маятниками, установ-. ленными по обе СТОРОНЫ приспособления для установки образца с возможностью воздействия на их грузы частей разрушившегося образца, и устройствами для изменения углов отклонения дополнительных маятников. Кроме того, подвес дополнительные маятников выполнен в виде шарниров . 9 которого Гука, одна из осей поворота лежит в плоскости, проходящей через рабочую кромку ножа, размещенного на приспособлении для установки образца а каждое устройство для измерения уг ла отклонения дополнительного маятника содержит два измерителя углов поворота осей шарнира Гукэ. На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый маятниковый копер; на фиг. 2 .- узел I на фиг. 1 (увеличено Маятниковый копер содержит основание 1 на котором установлена рама 2 с маятником 3, снабженным ножом 4, подвешенное к основанию с возможностью перемещения в направлении удара приспособление 5 для установки образца 6 и средства (не показаны) измерения угла отклонения маятника 3. Приспособление 5 для установки образца 6 лодвешено к основанию 1 при помощи шарнирно связанных с ним четырех звеньев 7. снабжено ножом 8, расположенным в плоскости движения ножа f маятника 3 и подпружинено в направлении, противоположном .направлению удара с помощью пружины 9, упирающейся одним концом в приспособление 5, а другимв упор 10. На приспособлении 5 закреплен стяж ной винт 11, который проходит через упор 10 внутри пружины -9 и имеет гайку 12. Маятниковый копер снабжен также двумя .дополнительными маятниками 13, установленными по обе стороны приспособления 5 для установки образца 6, и устройствами для измерения углов отклонения дополнительных маятников (не показаны). , Полости грузов Н дополнительных маятников ГЗ наполнены сыпучим матери алом 15 для торможения погружающейся него отлетающей части разрушенного об разца 6. Подвес дополнительных маятников 13 к раме 2 осуществлен через шарнир 16 Гука, одна из осей поворота которого лежит в плоскости, проходящей через рабочую кромку ножа 8, а каждое уст ройство для измерения угла отклонения дополнительного маятника 13 содержит два измерителя углов (не показаны) поворота осей шарнира 16 Гука. Маятниковый копер содержит также быстродействующий пневмоподъемник 17 и предохранительные замки (не показаны) . 8 4 Испытание на копре производят следующим образом. Для учета потерь в подвижных элементах копра перед испытанием строят график зависимости угол подъема маятника - угол его упругого отскока при холостом ударе. Маятник 3 поднимается с помощью пневмопрдъемника 17 на требуемую высоту(в зависимости от требуемого запаса потенциальной энергии). При этом срабатывают предохранительные замки. Испытываемый образец 6 устанавливается на приспособление 5 поперек ножа 8. При освобождении маятника 3 автоматически убираются предохранителЬные замки. При ударе образец 6 разрушается между ножами и 8 маятника 3 и приспособления 5 для установки образца 6 соответственно. Разлетающиеся части разрушившегося образца 6 попадают в полости грузов Н дополнительных маятников 13 и застревают в сыпучем материале 15, вызывая отклонение маятников 13. При этом производят замер углов отклонения осей поворота шарниров Гука в двух орт9гональных направлениях. По замеренн1а1м величинам двух углов отклонения осей поворота шарнира Гука вычисляют скорость отлета частей разрушившихся образцов 6, а затем и их кинетическую энергию. Жесткость приспособления 5 при ударе обеспечивается предварительной затяжкой пружины 9 винтом 11 и гайкой 12 на начальное усилие, превосходящее сопротивление образца 6 при ударе. После разрушения образца 6 оставшаяся энергия маятника 3 затрачивается на преодоление начального усилия затяжки пружины 9 и ее деформацию. В следующий момент потенциальная энергия упругх й деформации пружины 9 приспособления 5 возвращается маятнику 3, вызывая его упругий отскок. По углу отскока маятника 3 с учетом поправки на потери в копре (используется ранее построенный график зависимости угла подъема маятника 3 и угла его отСкока при холостом ударе) находят оставшуюся после, разрушения образца 6 энергию маятника 3. Вычитая из исходной энергии маятника 3 оставшуюся энергию и кинетическую энергию частей разрушившегося образца, определяют работу разрушения образца 6 при ударном сжатии. В прикладном плане получение численного значения скорости смещенных объемов дает возможность оценить инер ционные силы деформированного металла и тем самым с большей обоснованно стью назначать температурно-силовые и скоростные параметры оёычной и кин тической штамповки, а также жесткость ударов кузнечных машин динамического воздействия на металл. Формула изобретения °1. Маятниковый копер для ударных испытаний образцов по авт. св. Vf 605150, отличающийся тем, что, с целью повышения точности испытаний путем учета кинетической энергии частей.разрушившегося образца, он снабжен двумя дополнительными маятниками, установленными по обе стороны приспособления для установки образца с возможностью воздействия на их грузы частей разрушившегося образца, и устройствами .для измерения углов отклонения дополнительных маятников. 2. Копер по п. 1, отличающийся тем, что подвес дополнительных маятников выполнен в виде шарниров Гука, одна из осей ловората которого л«жит в плоскости, проходящей через.рабочую кромку ножа, размещенного .на приспособлении для уст новки образца, а-каждое-устройство АЛЯ измерения угла отклонения Аополнительного маятника содержит два измерители углов поворота осей шарнира Гука. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США If 2778219, кл. 73-12, 1957. 2.Авторское свидетельство СССР Vf 605150, кл. G 01 N 3/30, 1976 прототип). Фи2. 1

Фиг. г