Устройство для ударных испытаний материалов Советский патент 1983 года по МПК G01M7/08 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам, служащим для проведения испытаний материалов на воздействие удар ных нагрузок. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для ударных испытаний материалов, содержащее ударник, боек в виде пластины, .служащий для воздейс т вия на испытуемый образец,и расположенный между ударником и бойком ускоритель бойка, выполненный в виде плиты из материала, волновое сопротивление которого меньше, чем у материала ударника., причем боек закреп лен на плите с возможностью отделения при ударе 1. Плита осуществляет ускорение бой ка за счет -того, что при взаимодействйи ударника с плитой в последней начинает распространяться плоская волна, которая, дойдя до противоположной стороны плиты, сообщает бойк скорость Vc большую, чем скорость ударника V, Однако известное устройство имее недостаточно высокую скорост соуда рения бойка с образцом из-за недрст точной эффективности ускорителя, так как даже теоретически отношение -р. .-.NO не превышает 2, а практически лежит в в пределах 1,5 - 1,7. Цель изобретения - повьвдение скорости нагружения. . Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для ударных испытаний материалов, содержащем ударник, 6oek в виде пластины, служащий для воздействия на испытуемый образец, и расположенный между ударником и бойком ускоритель бойка, выполненный в виде плиты из материала, волновое сопротивление которого меньше, чем у материала .ударника, причем боек закреплен на плите с возможностью отделения при. ударе, плита выполнена многослойной, причем волновое сопротивление материала каждого последующего слоя плиты в направлении от ударника к бойку меньше, чем у материала предыдущего слоя. На чертеже показано предлагаемое устройство. Устройство содержит образец 1, боек 2, ударник 3 и размещенный между ним и бойком 2 ускоритель бойка, представляющий собой многослойную плиту, содержгицую, например, три слоя 4,5 и б/причем волновое сопротивление материала каждого последую щего слоя в направлении от ударника к бойку меньше, чем у материала предыдущего слоя. Боек 2 представля ет собой пластину, закрепленную на слое б плиты .с возможностью отделения при ударе. Устройство содержит также не изображенные на чертеже средства разгона ударника 3. Устройство работает следующим образом. При столкновении ударника 3, разогнанного до скорости д, с мног слойной плитой в последней начинает распространяться волна, массовая ск рость на фронте которой увеличивается с уменьшением волнового сопротивления материала слоя. Еслир/С Ьолновое сопротивление материала 1-го слоя (где PJ- плотность, С;скорость звука в материале слоя) то массовая. скорость V, на фронте волны в п-ом слое определяется из вестным соотношением ).V. ) 4-1/ где p(j CQ- волновое сопротивление материала ударника 3. После того,как волна пройдет через всю многослойную плиту, бойку 2 будет сообщена скорость V2V nii.-) P, Например, для ударника из вольфр ма и ускорителя из слоев стали, латуни и алюминия скорость N/g бойка более, чем в 2,1 раза выше, чем ско рость VQ ударника. Увеличение числа слоев и соответствующий подбор материалов обеспечивают возрастание до 2,5 - 3. отношения Изготовление ускорителя многослойным, при условии, что волновое сопротивление материала каждого последую дего слоя меньше,, чем у материала каждого предыдущего слоя в направлении от ударника к бойку, позволяет повысить скорость приложения нагрузки к образцу без увеличения скорости ударника, что расширяет функциональныэ возможности предлагаемого устройства. Формула изобретения Устройство для ударных испытаний материалов, содержащее ударник, боек в виде пластины, служащий для воздействия н испытуемый образец, и расположенный между ударником и бойком ускоритель бойка, вьтолненный в виде -плиты из материала, волновое сопротивление которого меньше, чем у материала ударника, причем боек закреплен на плите с возможностью отделения при ударе, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости нагружения, плита выполнена многослойной, причем волновое сопротивление материала каждого последующего слоя плиты в направлении от ударника к бойку меньше, чем у материала предыдущего .слоя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 463034, кл. G 01 N 3/30, 1973 (прототип ).