Устройство для испытания образцов материалов при многократном возбуждении затухающих колебаний нагрузки
Владельцы патента RU 2499245:
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Горный институт Кольского научного центра Российской академии наук (RU)
Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Устройство содержит основание, установленные на нем две траверсы, фиксаторы траверс на основании, средство для возбуждения затухающих колебаний, включающее груз, упругий элемент, соединенный с грузом, механизм деформирования упругого элемента, выполненный с возможностью взаимодействия с грузом, приспособление для сброса нагрузки, два захвата образца, один из которых соединен со средством для возбуждения затухающих колебаний. Устройство имеет дополнительное средство для возбуждения затухающих колебаний, соединенное со вторым захватом, средства для возбуждения затухающих колебаний расположены между траверсами, захваты закреплены на соответствующих грузах. Упругие элементы установлены с возможностью взаимодействия с соответствующими траверсами. Механизм для деформирования упругого элемента выполнен в виде бесконечной ленты, установленной на двух разнесенных блоках вдоль направления движения грузов, и привода вращения блоков. Приспособление для сброса нагрузки выполнено в виде фиксатора для соединения груза с лентой, установленного на соответствующем грузе. Технический результат: повышение объема получаемой информации путем проведения нагружений при приложении повторных затухающих импульсов к разным торцам образца. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.
Известно устройство для испытания образцов материалов при многократном возбуждении затухающих колебаний (патент РФ №1176195, кл. G01M 7/00, 1985), содержащее основание, установленные на нем две траверсы, фиксаторы траверс на основании, средство для возбуждения затухающих колебаний, включающее груз, упругий элемент, соединенный с грузом, механизм деформирования упругого элемента, выполненный с возможностью взаимодействия с грузом, приспособление для сброса нагрузки, два захвата образца, один из которых соединен со средством для возбуждения затухающих колебаний.
Недостаток устройства состоит в том, что на нем неосуществимы нагружения при приложении повторных затухающих импульсов к разным торцам образца.
Известно устройство для испытания образцов материалов при многократном возбуждении затухающих колебаний (патент РФ №1435978, кл. G01N 3/34, G01M 7/00, 1988), принимаемое за прототип. Устройство содержит основание, установленные на нем две траверсы, фиксаторы траверс на основании, средство для возбуждения затухающих колебаний, включающее груз, упругий элемент, соединенный с грузом, механизм деформирования упругого элемента, выполненный с возможностью взаимодействия с грузом, приспособление для сброса нагрузки, два захвата образца, один из которых соединен со средством для возбуждения затухающих колебаний.
Недостаток устройства также состоит в том, что на нем неосуществимы нагружения при приложении повторных затухающих импульсов к разным торцам образца.
Техническим результатом изобретения является повышение объема получаемой информации путем проведения нагружений при приложении повторных затухающих импульсов к разным торцам образца.
Технический результат достигается тем, что устройство для испытания образцов материалов при многократном возбуждении затухающих колебаний нагрузки, содержащее основание, установленные на нем две траверсы, фиксаторы траверс на основании, средство для возбуждения затухающих колебаний, включающее груз, упругий элемент, соединенный с грузом, механизм деформирования упругого элемента, выполненный с возможностью взаимодействия с грузом, приспособление для сброса нагрузки, два захвата образца, один из которых соединен со средством для возбуждения затухающих колебаний, согласно изобретению, оно имеет дополнительное средство для возбуждения затухающих колебаний, соединенное со вторым захватом, средства для возбуждения затухающих колебаний расположены между траверсами, захваты закреплены на соответствующих грузах, а упругие элементы установлены с возможностью взаимодействия с соответствующими траверсами, при этом механизм для деформирования упругого элемента выполнен в виде бесконечной ленты, установленной на двух разнесенных блоках вдоль направления движения грузов, и привода вращения блоков, а приспособление для сброса нагрузки выполнено в виде фиксатора для соединения груза с лентой, установленного на соответствующем грузе.
Технический результат достигается тем, что упругие элементы имеют разную жесткость.
Технический результат достигается тем, что грузы имеют разный вес.
Технический результат достигается тем, что траверсы имеют фиксаторы для соединения с лентой.
На фиг.1 представлена схема устройства.
Устройство для испытания образцов материалов при многократном возбуждении затухающих колебаний нагрузки содержит основание 1, установленные на нем две траверсы 2, 3, фиксаторы 4, 5 траверс на основании, средство для возбуждения затухающих колебаний, включающее груз 6, упругий элемент 7, соединенный с грузом, механизм 8 деформирования упругого элемента, выполненный с возможностью взаимодействия с грузом 6, приспособление 9 для сброса нагрузки, два захвата 10, 11 образца 12, один из которых соединен со средством 6 для возбуждения затухающих колебаний.
Устройство имеет дополнительное средство 13 для возбуждения затухающих колебаний, соединенное со вторым захватом 11 и включающее груз 13 с упругим элементом 14. Средства 6, 13 для возбуждения затухающих колебаний расположены между траверсами 2, 3. Захваты 10, 11 закреплены на соответствующих грузах 6, 13. Упругие элементы 7 и 14 установлены с возможностью взаимодействия с соответствующими траверсами 2 и 3. Механизм для деформирования упругого элемента выполнен в виде бесконечной ленты 8, установленной на двух разнесенных блоках 15, 16 вдоль направления движения грузов 6, 13, и привода 17 вращения блоков. Приспособление 9 для сброса нагрузки выполнено в виде фиксатора для соединения груза с лентой, установленного на соответствующем грузе 6, 13. Упругие элементы 7, 14 имеют разную жесткость. Грузы 6, 13 имеют разный вес. Траверсы 2, 3 имеют фиксаторы 18, 19 для соединения с лентой 8.
Устройство работает следующим образом.
Включают привод 17, вращают блоки 15, 16 и перемещают гибкую ленту 8. Включают фиксатор 9 и соединяют груз 6 с лентой 8. Лента 8 перемещает грузы 6, 13 с захватами 10, 11, образцом 12 и упругими элементами вдоль основания 1 в направлении траверсы 3. При контакте упругого элемента 14 с траверсой 3 образец 12 нагружается начальной осевой нагрузкой. После достижения заданной нагрузки выключают фиксатор 9 груза 6, происходит обратное перемещение грузов под действием упругой энергии элемента 14 до соударения элемента 7 с траверсой 2. Происходит осевое ударное нагружение образца 12 импульсом силы, приложенным к захвату 10. Направление перемещения образца меняется на противоположное и следующий ударный импульс подводится от захвата 11 после соударения упругого элемента 14 с траверсой 3. Происходит многократное возбуждение затухающих колебаний с изменением направления очередного ударного импульса. Параметры импульсов регулируют подбором жесткости упругих элементов (более жесткий элемент создает более короткие во времени импульсы), подбором веса грузов (груз большего веса создает больший импульс), перемещениями траверс друг относительно друга при кратковременных соединениях траверс с лентой 8 фиксаторами 18 или 19 (чем меньше расстояние между траверсами, тем больше частота импульсов).
Устройство существенно увеличивает объем получаемой информации благодаря обеспечению испытаний при приложении повторных затухающих импульсов к разным торцам образца.
1. Устройство для испытания образцов материалов при многократном возбуждении затухающих колебаний нагрузки, содержащее основание, установленные на нем две траверсы, фиксаторы траверс на основании, средство для возбуждения затухающих колебаний, включающее груз, упругий элемент, соединенный с грузом, механизм деформирования упругого элемента, выполненный с возможностью взаимодействия с грузом, приспособление для сброса нагрузки, два захвата образца, один из которых соединен со средством для возбуждения затухающих колебаний, отличающееся тем, что оно имеет дополнительное средство для возбуждения затухающих колебаний, соединенное со вторым захватом, средства для возбуждения затухающих колебаний расположены между траверсами, захваты закреплены на соответствующих грузах, а упругие элементы установлены с возможностью взаимодействия с соответствующими траверсами, при этом механизм для деформирования упругого элемента выполнен в виде бесконечной ленты, установленной на двух разнесенных блоках вдоль направления движения грузов, и привода вращения блоков, а приспособление для сброса нагрузки выполнено в виде фиксатора для соединения груза с лентой, установленного на соответствующем грузе.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что упругие элементы имеют разную жесткость.
3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что грузы имеют разный вес.
4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что траверсы имеют фиксаторы для соединения с лентой.
