Стенд для испытаний образцов на высокоскоростное кручение

 

Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является повышение безопасности испытаний. Стенд содержит связанный с одним из захватов образца стержень-волновод 1 и возбудитель импульсного крутящего момента. Последний включает кольцевой индуктор 2, подключенный через разрядник 3 к накопителю 4 электрической энергии, размещенные в направляющих 5 два диска 6 и 7 из электропроводящего материала и два параллельных расположенных в плоскости, перпендикулярной оси кручения, стержня-волновода 8 и 9. В дисках 6 и 7 выполнены одинаковые по размеру отверстия 10. При срабатывании разрядника 3 в индукторе генерируется изменяющееся магнитное поле. При этом диски 6 и 7 импульсно отталкиваются от индуктора 2 и возбуждают в стержнях-волноводах 8 и 8 волны нагрузки. Их геометрические размеры и материалы подобраны таким образом, чтобы обеспечить одновременное достижение с равной массовой скоростью волны сжатия в стержне-волноводе 9 и волны растяжения в стержне-волноводе 8 места их соединения со стержнем волноводом 1. Индукционный возбудитель крутящего момента обеспечивает безопасность эксплуатации. 1 ил.

4 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (5))5 С 01 Б 3/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

piJ0t

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4463356/25-28 (22) 1 9. 07. 88 (46) 07.05.90. Бюл. N - 17 (7! ) Московский инженерно-физический институт (72) М.М.Астахов, А.Н. Голенченко, A.Â.ËîãèHîâ, Л.Л.Лошманов и А.Е.Троценко (53) 620.178. 7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 838520, кл. G 01 N 3/30, )978.

Дафн, Кэмбл, Холп. О применении крутильного разрезного мерного стержня Гопкинсона к исследованиям влияния скорости нагружения на поведение алюминиевого сплава 1100-0. — Прикладная механика. Труды американского общества инженеров-механиков. Перев, с англ., 1 971, т. 38, сер. Е, У 1, с, 81 . ! (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЬ ТАНИЙ ОБРАЗЦОВ НА

ВЫСОКОСКОРОСТНОЕ КРУЧЕНИЕ (57) Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является повышение безопасности испытаний. Стенд содержит связанный с одним из захватов образца стержень-вол2 новод 1 и возбудитель импульсного крутящего момента. Последний включает кольцевой индуктор 2, подключенный через разрядник 3 к накопителю 4 электрической энергии, размещенные в направляющих 5 два диска 6 и 7 из электропроводящего материала и два параллельных расположенных в плоскости, перпендикулярной оси кручения, стержня-волновода 8 и 9. В дисках 6 и 7 выполнены одинаковые по размеру отверстия 1 О. При срабатывании разрядника 3 в индукторе генерируется изменяющееся магнитное поле. При этом диски 6 и 7 импульсно отталкиваются . от индуктора 2 и возбуждают в стержнях-волноводах 8 и 9 волны нагрузки.

Их геометрические размеры и материалы подобраны таким образом, чтобы обеспечить одновременное достижение с равной массовой скоростью волны сжатия в стержне-волноводе 9 и .волны растяжения в стержне-волноводе 8 места их соединения со стержнем волноводом 1, Индукционный возбудитель крутящего момента обеспечивает безопасность эксплуатации. 1 ил.

1562746

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам, служащим для испытания образцов материалов на кручение при импульсном приложении нагрузки.

Целью изобретения является повьппение безопасности испытаний за счет выполнения возбудителя импульсного крутящего момента в виде подключенноI0 го к источнику импульсного тока ин. дуктора с двумя электропроводными дисками и волноводной системы, На чертеже изображен предлагаемый стенд для испытаний образцов на высоf5 коскоростное кручение.

Стенд содержит два захвата для закрепления испытуемого образца (не показаны), связанный с одним из захватов стержень-волновод 1, служащий для пе- 20 редачи крутящего момента, и возбудитель импульсного крутящего момента, выполненный в виде кольцевого индуктора 2, подключенного через разрядник

3 к накопителю 4 электрической энер- 25 гии, размещенных в направляющих 5 двух дисков 6 и 7 из электропроводящего материала и двух параллельных друг другу и расположенных в плоскости, перпендикулярной оси кручения, стержней-волноводов 8 и 9 одинакового волнового сопротивления.

В дисках 6 и 7 имеются одинаковые по размеру отверстия 10, выполненные в диаметрально противоположных частях этих дисков, Стержень-волновод 8 при- 35 креплен к диску 6 и пропущен через центральное отверстие индуктора 2 и отверстие 10 диска 7. Стержень-волно, вод 9 прикреплен к диску 7. Между свободными концамй стержней-волново—

40 дов 8 и 9 размещен связанный с ними стержень -волновод I.

Для того, чтобы исключить появление изгибных колебаний стержня-волно—

45 вода I. необходимо, чтобы импульсы нагрузки, распространяющиеся по стержням-волноводам 8 и 9, достигали места их соединения со стержнем-волноводом 1 одновременно и с одинаковой массовой скоростью, Для этого

50 геометрические размеры и материалы стержней-волноводов 8 и 9 должны удовлетворять условию одновременности

1(/С, 1 /С2У и условию равенств» волновых соединений

t > С! 2 )1С где ), и — плотности материалов стержней-волноводов 8 и 9 соответственно;

C t и Сrz — скорости звука в материалах стержней-волноводов 8 и 9 соответственно;

F, и F< — площади поперечных сечений стержней-волноводов 8 и 9 соответственно;

1 „и 1 — длины частей стержнейволноводов 8 и 9 от места их крепления к дискам 6 и 7 до места их связи со стержнемволноводом l.

Стенд работает следующим образом.

При разряде накопителя 4 электрической энергии через разрядник 3 в индукторе 2 возникает быстро .меняющееся магнитное поле, индуктирующее . ток в дисках 6 и 7. Взаимодействие токов в дисках 6 и 7 с изменяющимся магнитным полем приводит к отталкиванию дисков 6 и 7 от индуктора 2. Диски 7 и 8, имеющие одинаковую площадь, передают одинаковые по величине импульсные усилия стержням-волноводам

8 и 9, Возбужденные в них волны нагрузки (сжатия в стержне-волноводе 9 и растяжения в стержне-волноводе 8) за счет соответствующего подбора их материалов и геометрических размеров одновременно достигают места их связи со стержнем-волноводом 1 и импульсно закручивают его, Последний передает импульсную крутящую нагрузку испытуемому образцу.

Использование в качестве возбудителя импульсного крутящего момента удобного и безопасного при эксплуатации индуктора с двумя электропроводящими дисками и двух связанных с ними стержней-волноводов (вместо зарядов взрывчатого вещества) повышает безопасность испытаний.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Стенд для испытаний образцов на высокоскоростное кручение, содержащий два захвата для закрепления испытуемого образца, возбудитель импульсного крутящего момента и связанньп с одним из захватов стержень-волновод, служаСоставитель В.Финогенов

Редактор И.Горная Техред Л.Олийнык Корректор Т.Палий

Тираж 500

Заказ 1057

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 156274 щий для передачи крутящего момента от возбудителя, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности испытаний, возбудитель импульсного крутящего момента выполнен в виде кольцевого индуктора, подключенного к источнику импульсного тока, размещенных в направляющих с торцовых сторон индуктора двух дисков иэ элект-10 ропроводящего материала, в диаметрально противоположных частях которых выполнено по одному отверстию одинакового диаметра, и двух параллельных друг другу и расположенных в плоскости, перпендикулярной оси кручения, стержней-волноводов с одинаковым волновым сопротивлением, один конец каядого из которых связан с одним из дисков, а между другими концами размещен связан- 20 ный с ними передающий крутящий момент стержень-волновод, причем стержень6 6 волновод, связанный с дальним от места соединения стержней-волноводов диском, пропущен через отверстие другого диска и центральное отверстие индуктора, а материалы стержней-волноводов возбудителя и их геометрические размеры выбраны из условия где С, и С вЂ” скорости звука в материалах первого и второго стержней-волноводов;

1, и 1 — длины. частей первого и второго стержней-волно- водов от места их креп" ления к дискам до места их связи со стержнемволноводом, передающим крутящий момент