Стенд для ударных испытаний материалов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ш4001ИЗЗО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3825516/25-28 (22) 17.12.84 (46) 23.04.86. Бюл. У 15 (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследова-. тельский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.B. Лодус (53) 620.178.74(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 978004, кл. С 01 N 3/30, 1982.

Авторское свидетельство-СССР

В 796686, кл. С 01 N 3/30, 1981. (54) СТЕНД ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ . МАТЕРИАЛОВ

i(57) Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для ударныхиспытаний материалов.Изобретение позволяетпроводить испытание материалов на динамическое сжатие с пе. ременной интенсивностью нагружения как в процессе одного цикла испытаний, так и от удара к удару. Стенд содержит раму с направляющими для падающего груза, установленную на

„„SU„„1226136 A

«». раме наковальюо с образцом и устройство для подъема и сбрасывания груза.

Рама выполнена подвижной в вертикальных направляющих и кинематически связана с механизмом для регулирования силы сопротивления перемещению рамы. Механизм для регулирования силы сопротивления включает винт, зафиксированную от вращения гайку и установленную на винте упертую в торец гайки пружину. Кинематическая связь между подвижной рамой и меха-... низмом для регулирования силы сопротивления выполнена в виде зубчатореечной передачи, рейка которой закреплена на раме, а шестерня связана с винтом. В случае создания нагрузки с увеличивающейся интенсивностью .пружина уперта в торец гайки, обращенный в сторону ее перемещения. -В случае создания нагрузки с уменьша- . ющейся интенсивностью пружина уперта в торец гайки,обращенныйв сторону,противоположную ее перемещению. 2 s.n. ф-лы, 2 HJ1

26136 2

55

1 12

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов,, а именно к стендам для ударных испытаний материалов, и может быть исполь ,зовано при испытании материалов на

1 динамическое сжатие с переменной интенсивностью нагружения.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей стенда путем обеспечения проведения испытаний с переменной интенсивностью нагружения за счет выполнения рамы под вижной и создания переменной силы сопротивления перемещению рамы.

На фиг. 1 показан стенд для ударных испытаний материалов; на фиг. 2.— разрез А-А на фиг. 1.

Стенд содержит раму 1 с направляющими 2 для падающего груза 3, установленную на раме 1 наковальню 4 для установки испытуемого образца 5 и устройство 6 для подъема и сбрасывания груза 3. Стенд снабжен вертикальными направляющими 7 для перемещения в них рамы 1 и кинематически связанным с рамой 1 механизмом для регулирования силы сопротивления перемещению рамы 1, включающим винт 8, зафиксированную стопором 9 от вращения гайку Т0 и установленную на винте 8 упертую в торец гайки 10 пружину 11 или 12. Кинемати1еская связь между подвижной рамой 1 и механизмом для регулирования силы сопротивления выполнена в виде зубчато-реечной передачи, рейка 13 которой закреплена на раме .1, а шестерня 14 связана с вин-. том 8. В случае создания нагрузки с увеличивающейся интенсивностью пружина 11 уперта в торец 15 гайки 10, обращенный в сторону ее перемещения. В случае создания нагрузки с уменьшающейся интенсивностью пружина 12 уперта в торец 16 гайки 10, обращенный в сторону, противоположную ее перемещению. Начальная сила сопротивления перемещению рамы .1 создается регули.рованием поджатия пружины 11 или 12 установочной гайкой 17 или 18..Для обеспечения вертикального перемещения ! рамы 1 в направляющих 7 служат нап-. равляющие шестерни 19. В исходном положении рама 1 удерживается стопорным винтом 20. Регистрация параметров нагружения обеспечивается силоизмерительным устройством. 21. Стенд может содержать.два симметрично расположенных механизма сопротивления для регулирования силы и, соответственно, две зубчато-реечные передачи,. как это изображено на фиг. 1 и 2.

Стенд работает следующим образом.

В зависимости от требуемого режима нагружения устанавливают пружину

11 или 12 или обе пружины вместе. Раму 1 и груз 3 приводят в исходное по. ложение. С помощью устройства 6 осу-., ществляют, сброс груза 3, который, перемещаясь в направляющих 2 воздействует на образец 5, а через него на раму 1. В результате рама 1. с образцом 5 перемещаются в вертикальных направляющих 7. Посредством зубчатой рейки 13 и шестерни 14 перемещение рамы 1 преобразуется во вращательное движение винта 8. Установленная на винте 8 гайка 10, зафиксированная от вращения стопорами 9, перемещается вдоль винта 8 и деформирует упертую в торец гайки 10 пружину 11 или 12.

Тем самым изменяется степень сжатия пружины 11 или 12, а следовательно, сила трения .в резьбовом соединении винт 8 — гайка 10.

Это изменяет силу сопротивления вращения винта 8, а значит, и силу сопротивления перемещению рамы 1 с образцом 5, что, в конечном счете, 30 приводит к изменению интенсивности нагружения образца 5 в процессе одного испытания. После окончания цикла нагружения стопоры 9 удаляют, а раму 1 и груз 3 возвращают в исходное положение, после чего стопоры 9 вновь

З5 устанавливают. В исходном состоянии перед установкой пружин 11 или 12 рама 1 удерживается при помощи стопорного винта 20. После установки .. поджимающей пружины 11 иЛи 12 рама 1 удерживается в исходном состоянии за счет силы трения в резьбовом соединении винт 8 — гайка 10; а стопорный винт 20 отводят.

В зависимости от задач испытаний возможны следующие варианты изменения интенсивности нагружения в процессе испытания: первый - испытание с увеличивающейся интенсивностью нагружения, второй — с уменьшающейся интенсивностью нагружения, третий — с постоянной интенсивностью нагружения, В первом случае устанавливают пружину 11, упертую в торец 15 гайки 10.

При вращении винта 8 (при условии правой нарезки резьбы) гайка 10, перемещаясь, сжимает пружину 11, что увеличивает силу сопротивления пере226136 з мещению рамы 1, а следовательно, и интенсивность нагружения.

В случае создания нагрузки с уменьшающейся интенсивностью устанавливают пружину 12, упертую в торец

16 гайки 10. При вращении винта 8 гайка 10, перемещаясь, освобождает пружину 12, что уменьшает силу сопротивления перемещению рамы 1, а сле. довательно, и интенсивность нагруже-, ния.

В случае создания нагрузки с постоянной интенсивностью одновременно устанавливают пружины 11 и 12, характеристики которых подбИрают таким образом, чтобы разность усилий пружин 11 и 12 создавала в резьбовом . соединении постоянную силу сопротивления при вращении винта 8 относительно гайки 10.

Таким образом, устанавливая пружины 11 и 12 с различным сочетанием характеристик жесткости, можно варьировать режим нагружения как в пределах одного испытания, так и от удара к удару.

Формул а и з о бре те ния

1. Стенд для ударных испытаний

Материалов, содержащий раму с направляющими для падающего груза, установленную на раме наковальню для установки испытуемого образца и устройство для подъема и сбрасывания груза, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей стенда путем обеспечения проведения испытаний с переменной интенсивностью нагружения, он снабжен вертикальными направляющими для пере10 мещения в них рамы и кинематически связанным с рамой механизмом для регулирования силы сопротивления перемещению рамы, включающим винт, зафиксированную от вращения гайку и уста1S новленную на винте упертую в торец

I гайки пружину, а кинематическая связь между подвижной рамой и механизмом для регулирования силы сопротивления выполнена в виде зубчато-реечной перегп дачи, рейка которой закреплена на раме, а шестерня связана с винтом.

2. Стенд по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что.в случае создания нагрузки с увеличивающейся интенсив25 ностью пружина уперта в торец гайки, обращенный в сторону ее перемещения.

3. Стенд по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в случае создания нагрузки с уменьшающейся интенсив-..

ЗО ностью пружина уперта в торец гайки, обращенный в сторону, противоположную ее перемещению.

1226136

Редактор С. Пыжова

Заказ 2114/32

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

l8

72 ю

Я

Составитель А. Быков

Техред Н.Боикало Корректор В. Синицкая