Установка для ударных нагружений образца

Изобретение относится к установкам для ударных нагружений образцов горных пород, моделей из эквивалентных материалов. Установка содержит основание, установленные на нем полку с захватом для образца, ударник в виде упругой пластины, шарнира для закрепления одного конца пластины и бойка регулируемой массы, закрепленного на другом конце пластины, и приспособление для взвода и спуска ударника с приводом вращения. Установка имеет платформу, механизм возвратно-поступательного перемещения платформы и фиксатор поворота шарнира. Приспособление для взвода и спуска ударника размещено на платформе и выполнено в виде вала, соединенного с приводом вращения и установленного параллельно оси шарнира с возможностью перемещения перпендикулярно оси шарнира, и упора, радиально закрепленного на валу с возможностью взаимодействия с ударником. Технический результат: увеличение объема информации путем проведения испытаний при нагружении образца как при повторных ударах одинаковой силы, так и при одноцикловом, двухцикловом и трехцикловом импульсном нагружении с регулируемой частотой нанесения ударов и регулируемым уровнем постоянной пригрузки. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к установкам для ударных нагружений образцов горных пород, моделей из эквивалентных материалов.

Известна установка для ударных нагружений образца (патент SU №1343291, кл. G01N 3/32, 1987), содержащая основание, установленные на нем полку с захватом для образца, ударник и приспособление для взвода и спуска ударника с приводом вращения.

Недостаток установки состоит в том, что она обеспечивает испытания только при нанесении повторных ударов одинаковой силы.

Известна установка для ударных нагружений образца (патент SU №1582067, кл. G01N 3/32, 1990), содержащая основание, установленные на нем полку с захватом для образца, ударник в виде упругой пластины, шарнира для закрепления одного конца пластины и бойка регулируемой массы, закрепленного на другом конце пластины, и приспособление для взвода и спуска ударника с приводом вращения.

Недостаток установки состоит в том, что она обеспечивает испытания только при нанесении повторных ударов одинаковой и одноцикловой силы без начальной постоянной нагрузки на образце.

Известна установка для ударных нагружений образца (патент SU №1670499, кл. G01N 3/32, 1990), содержащая основание, установленные на нем полку с захватом для образца, ударник в виде упругой пластины, шарнира для закрепления одного конца пластины и бойка регулируемой массы, закрепленного на другом конце пластины, и приспособление для взвода и спуска ударника с приводом вращения.

Недостаток установки также состоит в том, что она обеспечивает испытания только при нанесении повторных ударов одинаковой или одноцикловой силы. Испытания при двухцикловом и трехцикловом нагружении с заданной начальной постоянной нагрузкой неосуществимы, что ограничивает объем информации при проведении испытаний образцов материалов.

Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации путем проведения испытаний при нагружении образца как при повторных ударах одинаковой силы, так и при одноцикловом, двухцикловом и трехцикловом импульсном нагружении с регулируемой частотой нанесения ударов и регулируемым уровнем постоянной пригрузки.

Технический результат достигается тем, что установка для ударных нагружений образца, содержащая основание, установленные на нем полку с захватом для образца, ударник в виде упругой пластины, шарнира для закрепления одного конца пластины и бойка регулируемой массы, закрепленного на другом конце пластины, и приспособление для взвода и спуска ударника с приводом вращения, согласно изобретению, имеет платформу, механизм возвратно-поступательного перемещения платформы и фиксатор поворота шарнира, при этом приспособление для взвода и спуска ударника размещено на платформе и выполнено в виде вала, соединенного с приводом вращения и установленного параллельно оси шарнира с возможностью перемещения перпендикулярно оси шарнира, и упора, радиально закрепленного на валу с возможностью взаимодействия с ударником.

Технический результат достигается также тем, что она имеет второй механизм возвратно-поступательного перемещения и силовую пружину, одним концом соединенную с механизмом возвратно-поступательного перемещения, а другим концом соединенную с ударником.

Технический результат достигается также тем, что она имеет дополнительные упоры разной жесткости, радиально закрепленные на валу с возможностью взаимодействия с ударником.

На фиг.1 представлена схема установки.

Установка для ударных нагружений образца содержит основание 1, установленные на нем полку 2 с захватом для образца 4, ударник в виде упругой пластины 5, шарнира 6 для закрепления одного конца пластины 5 и бойка 7 регулируемой массы, закрепленного на другом конце пластины, и приспособление 8 для взвода и спуска ударника с приводом 9 вращения.

Установка имеет платформу 10, механизм 11 возвратно-поступательного перемещения платформы 10 и фиксатор 12 поворота шарнира 6. Приспособление 8 для взвода и спуска ударника размещено на платформе 10 и выполнено в виде вала, соединенного с приводом 9 вращения и установленного параллельно оси шарнира 6 с возможностью перемещения перпендикулярно оси шарнира, и упора 13, радиально закрепленного на валу с возможностью взаимодействия с ударником.

Установка имеет второй механизм 14 возвратно-поступательного перемещения и силовую пружину 15, одним концом соединенную с механизмом возвратно-поступательного перемещения 14, а другим концом соединенную с пластиной 5 ударника.

Установка имеет дополнительные упоры 16 (на фиг.1 показан один дополнительный упор) разной жесткости, радиально закрепленные на валу приспособления 8 с возможностью взаимодействия с пластиной 5 ударника.

Нагрузка от пластины 5 на захват 3 передается толкателем 17.

Образец 4 закреплен на полке 2 зажимом 18. Фиксатор 12 имеет типовую конструкцию (винтовой, клиновой, электромагнитный и т.п.) и показан схематично. Платформа 10 связана с механизмом 11 жесткой тягой 19, перемещающейся в направляющих 20. Механизмы возвратно-поступательного перемещения выполнены в виде рамок 11, 14 с прорезями, в которых размещены пальцы 21, 22, связанные с приводами 23, 24 вращения и установленные эксцентрично относительно соответствующих осей вращения. Пружина 15 соединяется с пластиной 5 и механизмом 14 гибкими тягами 25 через блок 26.

Установка работает следующим образом.

Для создания на образце 4 начальной постоянной нагрузки поворачивают шарнир 6 по часовой стрелке и включают фиксатор 12 (приспособление для поворота шарнира на фиг.1 не показано). Это приводит к упругому изгибу пластины 5 и к созданию нагрузки на образце 4 через толкатель 17 и захват 3.

Для испытаний при нанесении повторных ударов одинаковой силы устанавливают один из упоров 13 или 16 и включают фиксатор 12. Включают привод 9 и вращают вал 8, в результате чего упор 13 или 16 периодически изгибает пластину 5. После выхода упора из контакта с пластиной последняя наносить удар по толкателю 17, захвату 3 и образцу 4. Частота ударов определяется скоростью вращения вала 8.

Для нагружения образца сериями повторяющихся ударов разной силы используют дополнительные упоры 16 разной жесткости по количеству ударов в серии. Разная сила каждого удара определяется жесткостью соответствующего упора, поскольку упор большей жесткости отклоняет пластину на больший угол.

Для испытаний при двухцикловом нагружении включают привод 23 и с помощью пальца 21, рамки 11 и тяги 19 циклически перемещают платформу 10 с приводом 9, валом 8 и упорами 13, 16. При этом циклически изменяется расстояние между осями вращения вала 8 и шарнира 6. При уменьшении указанного расстояния упоры 13, 16 отклоняют пластину 5 на больший угол, отчего создаются ударные импульсы большей силы, и наоборот.

Для испытаний при трехцикловом нагружении выключают фиксатор 12 и включают привод 24. Происходит циклическое изменение силы натяжения пружины 15 и соответствующее изменение величины ударных импульсов. Постоянный уровень нагрузки при использовании при подключении данного режима создается предварительным натяжением пружины 15 (приспособления для начального натяжения пружины имеют типовые конструкции, поэтому на фиг.1 не показаны).

При всех режимах частота ударных импульсов регулируется скоростью вращения привода 9 взвода и спуска ударника.

Предлагаемая установка обеспечивает проведение испытаний образцов как при повторных ударах одинаковой силы, так и при одноцикловом, двухцикловом и трехцикловом импульсном нагружении с регулируемой частотой нанесения ударов и регулируемым уровнем постоянной пригрузки.

1. Установка для ударных нагружений образца, содержащая основание, установленные на нем полку с захватом для образца, ударник в виде упругой пластины, шарнира для закрепления одного конца пластины и бойка регулируемой массы, закрепленного на другом конце пластины, и приспособление для взвода и спуска ударника с приводом вращения, отличающаяся тем, что она имеет платформу, механизм возвратно-поступательного перемещения платформы и фиксатор поворота шарнира, при этом приспособление для взвода и спуска ударника размещено на платформе и выполнено в виде вала, соединенного с приводом вращения и установленного параллельно оси шарнира с возможностью перемещения перпендикулярно оси шарнира, и упора, радиально закрепленного на валу с возможностью взаимодействия с ударником.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она имеет второй механизм возвратно-поступательного перемещения и силовую пружину, одним концом соединенную с механизмом возвратно-поступательного перемещения, а другим концом соединенную с ударником.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она имеет дополнительные упоры разной жесткости, радиально закрепленные на валу с возможностью взаимодействия с ударником.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к характеризации сопротивления усталостным напряжениям детали, начиная с ее профиля поверхности. .

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания трубчатых образцов на усталость при сложном напряженном состоянии, и может быть применена в заводской и исследовательской лаборатории.

Изобретение относится к испытанию материалов на циклическую прочность (выносливость) и определение параметров их кривой усталости и может быть использовано для определения усталостных характеристик материала в разных областях долговечности.

Изобретение относится к неразрушающему контролю несущей способности строительных и других конструкций из материалов с линейной зависимостью между нагрузкой и деформацией материала.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. .

Изобретение относится к области исследования прочностных свойств твердых материалов путем приложения к ним механических усилий. .

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. .
Изобретение относится к технике испытаний, в частности к способам испытаний конструкционных материалов на усталость, позволяющим контролировать восстановление усталостной прочности деталей в процессе их ремонта и после него.

Изобретение относится к испытательной технике, позволяющей проводить неразрушающие определения прочностных характеристик элементов конструкций по величине их саморазогрева при циклическом нагружении.

Изобретение относится к механическим испытаниям изделий, в частности к вибрационным усталостным испытаниям деталей. .

Изобретение относится к области испытаний деталей машин, а более точно касается способа определения скорости роста трещин от циклических нагрузок в образцах, вырезанных из деталей авиационных двигателей

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность

Изобретение относится к исследованию физико-механических свойств металлов и может использоваться в различных областях промышленности

Изобретение относится к технике испытаний на усталость, а именно к способам испытаний материалов, в частности асфальтобетона, на усталость при циклических динамических воздействиях

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для лабораторных испытаний усталостного изнашивания прецизионных пар дизельной топливной аппаратуры

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля, в частности к способу обнаружения в металле конструкции микротрещин, в том числе в процессе ее эксплуатации. Сущность: на подготовленную поверхность образца из металла, аналогичного металлу исследуемой конструкции, в трех различных зонах воздействуют индентором в форме пирамиды, осуществляя в каждой серии не менее 50 вдавливаний с величиной нагрузки, при которой отпечаток индентора по размерам не превосходит размеры зерна металла, и с шагом перемещения индентора, обеспечивающим исключение воздействия деформационных полей предыдущего вдавливания на последующее. Определяют распределение значений микротвердости, из которого определяют минимальное значение микротвердости, которое принимается как базовое минимальное значение для данного металла. Аналогично выполняют замеры микротвердости на рассматриваемом участке исследуемой конструкции из того же металла. По результатам измерений определяют распределение значений микротвердости, которое сравнивают с полученным базовым минимальным значением микротвердости. Более низкие значения микротвердости в металле исследуемой конструкции по сравнению с базовым минимальным значением микротвердости свидетельствуют о наличии микротрещин на участке исследуемой конструкции. Технический результат: повышение эффективности оценки технического состояния металла конструкции и прогнозирование ее эксплуатационной надежности. 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка для испытаний материалов на усталость при кручении содержит основание, соосные активный и пассивный захваты для концов образца, механизм возвратно-вращательных движений активного захвата, включающий зубчатое колесо, установленное на активном захвате, и привод его вращения. Установка имеет направляющую, радиально закрепленную на пассивном захвате, груз, установленный на направляющей, привод перемещения груза вдоль направляющей, выполненный в виде набора электромагнитных катушек, установленных вдоль направляющей и взаимодействующих с грузом. Установка имеет вал, соосно закрепленный на пассивном захвате, груз, установленный на валу с возможностью вращения относительно вала, фиксатор для соединения груза с валом и привод вращения груза. Технический результат - обеспечение проведения испытаний при нагружении образца знакопеременными крутящими усилиями в режиме заданных нагрузок с плавным, ступенчатым, циклическим или импульсным изменением уровня нагрузок в ходе испытаний. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка для испытания образцов на усталость содержит корпус, установленные на нем эксцентриковый механизм нагружения, консольный захват образца, связанный с механизмом нагружения, привод вращения и торцевой захват образца, закрепленный на валу привода вращения. Установка имеет шарнирную опору с отверстием, через которое проходит вал привода вращения, платформу и привод возвратно-поступательного перемещения платформы радиально относительно шарнирной опоры. Привод вращения установлен на платформе. Установка имеет вал и привод возвратно-вращательного движения вала. Шарнирная опора выполнена дисковой и установлена на валу. Технический результат - обеспечение испытания образцов в новых условиях: при нагружении вращаемого образца как одноцикловым, так и двухцикловым или трехцикловым изгибом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к установкам для ударных нагружений образцов горных пород, моделей из эквивалентных материалов

Наверх