Устройство для динамических испытаний материалов

 

Союз Советскии

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свиЛ-ву (22) За явлеио04. l 1.74 (21) 207 3337/28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

I (43) С)публиковано 30.09.76,Бюллетень №36 (51) М. Кл. G 01 N 3/30

Гооударстэенный ноинтет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и агарь.тнй (53) УДК 620.172.7 (088.8 ) (45) Дата опуэликования описания 02.03.77 I (72) Авторы F. С, Стайченко, E. К, Почтенный, Б„Е, Митин, изобретения А. И. Калимов, М. В. Лепкович и В. В. Малятин (71) Заявитель Институт прсблем надежности и дэчговечнэстч ма ин

АН Белорусской ССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области исследования прочностных свойств твердых материалов путем приложения к ним механических усилий, а именно к испытаниям материалов на динамическую прочность. 5

Известно устройство для динамических испытаний материалов, содержащее корпус, размещенный в нем динамометр, ротор, захваты образца. При достижении заданной окружности скорости выбрасываются два бив- i0 ня и производят удар по нижнему захвату.

Однако такое устройство имеет малую скорость деформирэвания.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство 15 для динамических испытаний материалов, содержащее корпус, размещенный в нем динамометр, ротор, привод ротора, подвижный и неподвижный захваты образца, гибкую тягу, один конец которой связан с подвижным зах-20

BGToM а другой — с динамометром, механизм захвата свободного конца тяги и регистрирующую аппаратуру. (lj

Однако это устройство имеет низкую скорость деформирования образца, эбусловлен- 25 ную использованием подпружиненного пальца, вмонтированного в обод ротора и осуществляющего захват свободного конца тяги.

Белью изобретения является повышение скорости дефэрмирования образца.

Зтэ достигается тем, чтэ устройство снабжено вторым ротором, установленным параллельно первому ротору так, чтэ между их рабочими поверхностями имеется зазор, л образующим с первым ротором механизм захвата свободного конца тяги, и приспособлением длч подачи свободного конца тяги в зазор между роторами.

Кроме того, устройство может быть снабжено механизмэм регулировки зазора между рабочими поверхностями роторов.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство„ на фиг. 2 — вариант выпэлнечия одного из роторов.

Испытываемый образец закреплен в неподвижном захвате 1 и подвижном захвате

2, первый из которых связан с динамометром 3 и механизмом установки 4, а втоpoA — с гибкой тягой 5, Гибкая тяга 5 пропущена между роликами 6 и 7 и удержи530225 вается зацепом 8 механизма запуска 9.

B корпусе 10 на подшипниках установлены роторы 11 и 12, первый из которых связан с электроприводом 13.

Маховый ротор 12 закреплен на качающемся рычаге 14.

Прижим махового ротора 12 с заданной силой в направлении зоны захвата свободного конца тяги 5 осуществляется при цомощи механизма нагружения 15 " уп- у) ругим элементом 16 (пружиной) и встроенным в корпус 10 демпфирующим элементом 17.

Один из маховых роторов может быть выполнен упругим в радиальном напра.злении, I5 например в виде упругой втулки 18 с круговыми сквозными пазами 19.

Зазор и между роторами 11 и 12 устанавливается при помощи механизма регу— лирэвки зазора.

М

Устройство для динамических испытаний материалов работает следующим образом.

Маховые роторы 11 и 12 приводятся вэ вращение с равной угловой скоростью си в противоположные стороны с помощью регулируем oro электр оприв ода 1 3.

Масса маховых роторов, их размеры и окружная скорость зависят ог размера образцов и заданной скорости деформирования, т.е. зависят ог уровня кинетической энергии, потребной для динамических испытаний образцов материала с учетом обеспечения стабильности и повгорчемости условий испытаний. По достижении заданной скорости вращения маховых роторов (расчетной скоростью является окружная скорость ободов

Чо ) срабатывает механизм запуска 9, освобождая зацеп 8 и упруго изогнутую гибкую тягу 5, которая, выпрямляясь, защемляется между роторами 11 и 12 и прс таскиваегся между ними со скоростью Ч °

При правильно выбранных размерах махс вых poropoe, их материалов и достаточной силе прижима Р окружная скорость ц маховых роторов и скорость протаскивания гибкой тяги 5 равны (Vэ = Ч ). В этом случае ввиду незначительной осевой податливости гибкой тяги 5 (сгальной ленты, прочность которой при растяжении намного 5О больше прочности испытываемых образцов) скорость деформирэвания образцов близка к скорости протаскивания (Ч х V )

После разрушения образца автоматически включается механизм блэкировки, который 55 устраняет контакт между маховыми роторами 11 и 12 и гибкой тягой 5. Величина пути пр отаскивания гибкой тяги 5 зависит

or заданной величины деформации испытываемых образцов в режиме удара. Минимальная скорость деформирэвания образцов зависит от массь. и размера роторов, материала и термической обработки, а также от величины силы Р . Максимальная скс рость деформирэвания образцов зависит ог тех же параметров, а также or уровня предельно допускаемой скорости вращения маxoBbix poTopoB> исходя из Нх Ko(lãàêríoé прочно" ги (предполагается, чтэ в цредлагаемом устройстве для динамических испыràний материалов могу-, быть достигki,"гы скорости до 800 м). Модификации предлагаемэгэ устройства. для динами-.еских испы= ганий материалов (для испытания образцов небольших размеров и неметаллических ма— гериалов) могут быть с ;àáæåíû маховым ротором 18, выполненным в виде упругой

aryzzrcH c круг овгям и cza oaaai MH i.anal v 1 9.

Прижим махового ротора 12 или 18 с заданной силой Р в направлении зоны защемления гибкой тяги 5 дэстигается при помощи механизма нагружения 15, который содержит упругий элемент 16 и встроенный в корпус 10 демцф элемент.

Ф ормула из обретения

1. Устройство для динамических испытаний материалов, содержащее корпус, размещенный в нем динамометр, ротор, TIpHBog poгора, подвижный и неподвижный захваты образца, гибкую тягу, один конец которой связан с подвижным захватом, а другой— с динамометром, механизм, захвата сВОбодного конца тяги и регистрирующую аппаратуру, о г л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения скорости деформирования образцов, оно снабжено вторым ротором, установленным параллельно первому ротору так, что между их рабочими поверхностями имеется зазор, и образующим с первым ротором механизм захвата свободного конца тяги, и приспособлением для подачи свободного конца тяги в зазор между ротс рами.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ив щ е е с я тем, что, оно снабжено механизмом регулировки зазора между рабочими поверхностями роторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Агеев H. Н, Каратушин С. М. Механические испытания материалов при высоких температурах H KpQTKDBpBMBHBGM нагружении.

"Металлургия", М„1968, с. 142-143;

144-145 (прототип) .

530225

Составитель Г. Коновалова

Редактор О. Юркова Техред А. демьянова Корректор С. Болдижар

Заказ 5219/648 Тираж 1029 Подпис í ое

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР п о делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4.