Установка для испытания образцов материалов повторными ударами

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям образцов материалов повторными ударами. Техническим результатом изобретения является повышение объема получаемой информации путем испытаний не только при одноцикловом и двухцикловом, но и при трехцикловом нагружении. Установка для испытания образцов материалов повторными ударами содержит корпус, установленные на нем маятник в виде двуплечего рычага с грузом на одном его плече, приспособление для качания маятника, пассивный захват образца, закрепленный на другом плече рычага, активный захват образца, каретку, механизм возвратно-поступательного перемещения каретки перпендикулярно оси качания маятника, упоры, размещенные на каретке по разные стороны от оси качания маятника и предназначенные для периодического взаимодействия с активным захватом. Согласно изобретению корпус установлен на основании и соединен с механизмом возвратно-вращательного перемещения корпуса относительно оси качания маятника. 1 ил.

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытаний образцов материалов повторными ударами.

Известна установка для испытания образцов материалов повторными ударами (патент США №2396620, кл. 73-12, 1944), содержащая корпус, установленный на нем маятник с грузом и захватами для образца.

Недостаток установки состоит в том, что она не обеспечивает испытаний образцов знакопеременными ударными нагрузками.

Известна установка для испытания образцов материалов повторными ударами (патент РФ №1093945, кл. G01N 3/34, 1984), содержащая корпус, установленный на нем маятник в виде двуплечего рычага с грузом на одном его плече, приспособление для качания маятника, пассивный захват образца, закрепленный на другом плече рычага, активный захват образца, упоры, установленные по разные стороны от оси качания маятника и предназначенные для периодического взаимодействия с активным захватом.

Недостаток установки состоит в том, что испытания на ударный знакопеременный изгиб осуществляется только в одноцикловом режиме.

Известна установка для испытания образцов материалов повторными ударами (патент РФ №1608479, кл. G01N 3/34, 1990), принимаемая за прототип. Установка содержит корпус, установленный на нем маятник в виде двуплечего рычага с грузом на одном его плече, приспособление для качания маятника, пассивный захват образца, закрепленный на другом плече рычага, активный захват образца, каретку, механизм возвратно-поступательного перемещения каретки перпендикулярно оси качания маятника, упоры, размещенные на каретке по разные стороны от оси качания маятника и предназначенные для периодического взаимодействия с активным захватом.

Недостаток установки состоит в том, что испытания на знакопеременный ударный изгиб проводятся только в двухцикловом режиме. Третий цикл нагружений на установке неосуществим, и это существенно ограничивает объем информации, получаемой при испытаниях. Известно, что элементы конструкций многоприводных многооперационных машин и механизмов испытывают не только двухцикловые, но и трех- и более цикловые нагрузки, при этом каждый цикл существенно влияет на устойчивость элементов конструкций. Рассмотренная установка не позволяет изучать эту проблему путем сбора информации при экспериментальных испытаниях образцов материалов.

Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации путем испытаний не только при одноцикловом и двухцикловом, но и при трехцикловом нагружении.

Технический результат достигается тем, что установка для испытания образцов материалов повторными ударами, содержащая корпус, установленный на нем маятник в виде двуплечего рычага с грузом на одном его плече, приспособление для качания маятника, пассивный захват образца, закрепленный на другом плече рычага, активный захват образца, каретку, механизм возвратно-поступательного перемещения каретки перпендикулярно оси качания маятника, упоры, размещенные на каретке по разные стороны от оси качания маятника и предназначенные для периодического взаимодействия с активным захватом, согласно изобретению корпус установлен на основании и соединен с механизмом возвратно-вращательного перемещения корпуса относительно оси качания маятника.

Возможность поворачивать корпус с размещенными на нем элементами, которые создают одноцикловое и двухцикловое нагружение, создавать дополнительно третий цикл за счет циклических поворотов сектора качания маятника.

На чертеже представлена схема установки.

Установка для испытания образцов материалов повторными ударами содержит корпус 1, установленный на нем маятник 2 в виде двуплечего рычага с грузом 3 на одном его плече, приспособление 4 для качания маятника 2, пассивный захват 5 образца 6, закрепленный на другом плече рычага 2, активный захват 7 образца, каретку 8, механизм 9 возвратно-поступательного перемещения каретки 8 перпендикулярно оси 10 качания маятника, упоры 11, 12, размещенные на каретке 8 по разные стороны от оси 10 качания маятника и предназначенные для периодического взаимодействия с активным захватом 7.

Корпус 1 установлен на основании 13 и соединен с механизмом 14 возвратно-вращательного перемещения корпуса 1 относительно оси 10 качания маятника 2.

Приспособление 4 для качания маятника 2 выполнено в виде рамки, соединенной с эксцентриковым приводом 15. Механизм 9 возвратно-поступательного перемещения каретки 8 также выполнен эксцентриковым. Механизм возвратно-вращательного перемещения корпуса 1 выполнен в виде эксцентрика 14 с толкателем в виде зубчатой рейки 16, зубчатого колеса 17 и зубчатого сектора 18, на котором закреплен корпус 1. Корпус 1 подвешен на основании 13 на оси 19.

Установка работает следующим образом.

Для испытаний образца 6 повторными ударами при одноцикловом нагружении включают привод 15, перемещают приспособление 4 возвратно-поступательно и поворачивают маятник 2 с заданной частотой. При каждом повороте после перехода маятника через вертикальное положение движение его осуществляется грузом 3. Груз 3 разгоняет маятник 2 до соударения активного захвата 7 об упор 11 или 12, в результате чего образец испытывает ударные изгибающие нагрузки. Для испытаний при двухцикловом нагружении дополнительно включают механизм 9 и кареткой 8 перемещают возвратно-поступательно упоры 11, 12. В результате циклически изменяются расстояния от упоров 11, 12 до вертикального положения маятника и сила ударов по образцу. Для испытаний при трехцикловом нагружении дополнительно включают механизм 14, циклически перемещают возвратно-поступательно рейку 16, циклически поворачивают возвратно-вращательно колесо 17 и сектор 18 с корпусом 1 на оси 19. В результате циклически вместе с корпусом поворачивается сектор качания маятника и величины ударных нагрузок.

Предлагаемая установка расширяет объем информации при циклических ударных нагрузках благодаря испытаниям не только при одноцикловых и двухцикловых, но и при трехцикловых нагружениях.

Установка для испытания образцов материалов повторными ударами, содержащая корпус, установленные на нем маятник в виде двухплечего рычага с грузом на одном его плече, приспособление для качания маятника, пассивный захват образца, закрепленный на другом плече рычага, активный захват образца, каретку, механизм возвратно-поступательного перемещения каретки перпендикулярно оси качания маятника, упоры, размещенные на каретке по разные стороны от оси качания маятника и предназначенные для периодического взаимодействия с активным захватом, отличающаяся тем, что корпус установлен на основании и соединен с механизмом возвратно-вращательного перемещения корпуса относительно оси качания маятника.