Установка для ударных испытаний материалов

 

Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобрете21 (О С IN:) ср со Ot

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1293546

А1 (50 4 С 01 N 3/30

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,:Ц

r -., с

И А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3962476/25-28 (22) 08. 10.85 (46) 28.02.87. Бюл. К- 8 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.В.Лодус (53) 620.178.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 351128, кл. G 01 М 3/30, 1968.

Авторское свидетельство СССР

М- 1105782, кл. С 01 N 3/30, 1983. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИИ ИАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобрете1293546 ния является расширение функциональных возможностей. Установка содержит наковальню 2, сбрасываемый груз H механизм фиксации его в исходном положении. Сбрасываемый груз выполнен в виде гидроцилиндра 7 с полым поршнем 8, полым штоком 9, выходящим в сторону наковальни 2, и закрепленного в надпоршневой полости 10 гидроцилиндра 7 по его.оси плунжера 11, герметично входящего в полость поршня 8. В полости 12 штока 9 расположено приспособление для установки образца 6, которое включает выходящий из полости 12 в сторону наковальни 2 ударник 13. Для создания предварительного нагружения образца 6 штоковая полость 16 гидроцилиндра 7. подключена к источнику 21 давления.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для ударных испытаний материалов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения ударного разрушения предварительно нагруженного образца.

На чертеже представлен предлагае- 10 мый стенд, общий вид.

Установка содержит основание 1, расположенную на нем наковальню 2, установленный в вертикальных направ.ляющих 3 сбрасываемый груз с размещенным на нем с возможностью взаимодействия с наковальней 2 приспособлением с захватами 4 и 5 для установки образца 6 испытуемого материала. Сбрасываемый груз выполнен в ви- 20 де гидроцилиндра 7 с полым поршнем 8, полым штоком 9, выходящим в сторону наковальни 2, и закрепленного в надпоршневой полости 10 гидроцилиндра 7 по его оси плунжера 11, герметично входящего в полость поршня 8. В полости 12 штока 9 расположено приспособление для установки образца 6, которое включает выходящий иэ полости штока 9 в сторон; наковальни 2 удар.ник 13, опирающийся на заглушку 14, При подъеме поршня 8 плунжер 11 взаимодействует с приспособлением для установки образца 6. После срабатывания механизма фиксации происходит соударение ударника 13 с наковальней 2, что приводит к ударному разрушению предварительно нагруженного образца 6, чем и достигается расширение функциональных возможностей установки. Для регулирования скорости удара за счет изменения высоты падения груза установка снабжена дополнительным поршнем 15, установленным в полости 12 штока 9 между плунжером 11 и приспособлением для установки образца 6, а полость 12 через магистраль 22 заполняется частично жидкостью. I з. и. Ф вЂ” лы, 1ил.

2 закрепленную на свободном конце штока 9. В полости 12 между плунжером 11 и приспособлением для установки образца 6 также установлен дополнительный поршень 15.

Полость 10 и штоковая полость 16 гидроцилиндра 7 магистралями 17 и 18 через вентили 19 и 20 подключены к источнику 2 1,цавления, Полость 12 также подключена к источнику 21 давления с помощью магистрали 22 и вентиля 23 для регулируемого заполнения полости 12 штока 9 жидкостью.

Установка содержит также механизм фиксации сбрасываемого груза в исходном положении, включающий зацеп

24, подпружиненный фиксатор 25 и рычаг 26 с тягами 27 и 28 для перемещения фиксатора 25.

Конструкция захватов 4 и 5 определяется задачами исследований. На чертеже показаны захваты 4 и 5 для испытания при сжатии, но могут применяться захваты для растяжения (реверсоры), для изгиба (трехточечные опоры), для кручения (винтовые преобразователи) и т.п.

Установка работает следующим образом.

1293546

Закрывают вентили 19, 23 и при открытом вентиле 20 полость 16 сообщается с источником 21 давления.

Поршень 8 под действием давления жидкости в полости 16 поднимается вверх, плунжер 11 при этом через жидкость в полости 12, дополнительный поршень

15 и захват 4 создает предварительную сжимающую нагрузку на образце 6.

Высота подъема поршня 8 до достижения требуемой сжимающей нагрузки на образце 6 зависит от количества жидкости в полости 12 между плунжером

11 и поршнем 15. При нагружении образца 6 сжимающей нагрузкой регистрируются параметры нагружения, и при достижении заданной нагрузки вентиль

20 закрывают. Приводят в действие механизм фиксации сбрасываемого груза, для чего с помощью тяги 27 поворачивают рычаг 26 и выводят фиксатор

25 из контакта с зацепом 24. Освобожденный сбрасываемый груз перемещается по направлению 3 вниз и в конце пути ударник 13 ударяется о наковальню 2 и создает ударную нагрузку на образце 6, доводя его до разрушения. Параметры разрушения фиксируются.

После разрушения образца 6 открывают вентиль 19. Жидкость, поступающая в полость 10 гидроцилиндра 7, поднимает гидроцилиндр ? вверх за счет выдвижения штока 9, опертого на наковальню 2. В верхнем положении гидроцилиндра 7 зацеп 24 входит в контакт с фиксатором 25 и остается в этом положении до проведения сле- дующего нагружения. Закрывают вентиль 19 и открывают вентиль 20, приподнимают шток 9 с заглушкой 14 над уровнем наковальни 2 на высоту, достаточную для замены образца 6. Снимают заглушку 14, устанавливают новый образец 6. Количество жидкости в полости 12 при открытом вентиле

23 доводят до требуемого уровня, обеспечивающего необходимую высоту наибольшего подъема ударника 13 над наковальней 2. После этого опыт повторяют, но при другом уровне предварительной нагрузки на образце 6, при другой скорости нагружения. Уровни предварительной нагрузки задаются давлением жидкости полости 16, скорость нагружения задается высотой падения сбрасываемого груза и регулируется количеством жидкости в полости 12: чем меньше жидкости, тем больше высота подъема ударника 13 над наковальней 2 и выше скорость ударной нагрузки. При отсутствии жидкости в полости 12 высота подъема ударника 13 над уровнем наковальни

2 максимальна, скорость нагружения наибольшая для данной установки. В этом варианте поршень 15 не устанав1О ливается, захват 4 взаимодействует непосредственно с плунжером 11.

Серия экспериментов при различных уровнях предварительной нагрузки и при различных скоростях ударного

15 разрушения позволяет определить среднюю работу разрушения материала при различном напряженном состоянии его перед ударным разрушением.

Формула и э обретения

1. Установка для ударных испытаний материалов, содержащая основание, расположенную на нем наковальню, уста25 новленный в вертикальных направляющих сбрасываемый груз с размещенным на нем с возможностью взаимодействия с наковальней приспособлением для установки образца испытуемого материала, механизм фиксации сбрасываемого груза в исходном положении, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения ударного разрушения предварительно

35 нагруженного образца, сбрасываемый груз выполнен в виде гидроцилиндра с полым поршнем и полым штоком, выходящим в сторону наковальни, и за4О крепленного в надпоршневой полости . гидроцилиндра по его оси плунжера-, герметично входящего в полость поршня, штоковая полость гидроцилиндра предназначена для подключения к ис45 точнику давления, приспособление для установки образца расположено в полости штока и включает выходящий из полости штока в сторону наковальни ударник.

2. Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью регу3тирования скорости удара за счет изменения высоты падения груза, она снабжена дополнительным поршнем, 55 установленным в полом штоке между плунжером и приспособлением для ус тановки образца, и магистралью для регулируемого заполнения полости штока жидкостью.