Устройство для испытания образцов или деталей импульсной нагрузкой

 

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для испытаний образцов или деталей импульсной осевой нагрузкой. Целью изобретения является расширение диапазона длительности нагружающего импульса и повышение точности воспроизведения нагрузки. Полость разрядной камеры 1 отделена от полости 12 испытательной камеры полостью 13 узла трансформации с плунжерами 5, 6. Устройство снабжено узлом стабилизации импульса, состоящим из подпружиненного поршня 17, ограничивающего полость 13. Полости 1, 12, 13 заполняют жидкостью. Возбуждаемый в камере 1 разрядный импульс передается через полость 13 в полость 12. При возрастании давления в полости 13 до величины, задаваемой предварительной затяжкой пружины 19, поршень 17 отжимается от упора, благодаря чему в полости 13 формируется стабильный по величине и длительности треугольный импульс, не зависящий от упругих свойств испытуемого образца, что повышает точность воспроизведения нагрузки. Длительность нагружающего импульса можно варьировать, изменяя массу плунжеров 5, 6, демпфирующие свойства жидкости и величину предварительной затяжки пружины 19. Установкой нескольких узлов стабилизации с различной величиной затяжки пружин 19 можно обеспечить воспроизведение заданной форнагружающего импульса. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 N 3/10

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 433?073/25-28 (22) 23.11.87 (46) 07.08.89. Бюл. М 29 (72) А.А.Рыбин (53) 620.172(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР к- 1229642, кл. С 01 N 3/30, 1983. (54) YCTPOHCTBO ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ ИЛИ ДЕТАЛЕЙ ИМПУЛЬСНОЙ НАГРУЗКОЙ (57) Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для испытаний образцов или деталей импульсной осевой нагрузкой. Пелью изобретения является расширение диапазона длительности нагружающего импульса и повышение точности воспроизведения нагрузки. Полость разрядной камеры 1 отделена от полости 12 испытательной камеры полостью 13 узла трансформации с плунжерами 5, 6.

„„SU„„1499155 А1,Устройство снабжено узлом стабилиза- ции импульса, состоящим из подпружиненного поршня 17, ограничивающего полость 13. Полости I 12, 13 заполняют жидкостью. Возбуждаемый в камере 1 разрядный импульс передается через полость 13 в полость 12. При возрастании давления в полости 13 до величины, задаваемой предварительной затяжкой пружины 19, поршень 17 отжимается от упора, благодаря чему в полости 13 формируется стабильный по величине и длительности треугольный импульс, не зависящий от упругих свойств испытуемого образца, что повышает точность воспроизведения нагрузки. Длительность нагружающего импульса можно варьировать, изменяя массу плунжеров 5, 6, демпфирующие свойства жидкости и величину предва1499155 рительной затяжки пружины 19. Установкой нескольких уэлов стабилизации с различной величиной затяжки пружин 19 можно обеспечить воспроизведение заданной формы нагружающего импульса. 2 ил .

Изобретение относится к испыта- 10 тельной технике, а именно к устройствам для испытаний образцов и изделий преимущественно из пластмасс импульсной сжимающей нагрузкой, Цель изобретения — расширение диа- 15 паэона длительности нагружающего импульса и повьппение точности воспроизведения нагрузки, На фиг, 1 представлена схема устройства для испытаний образцов и де- 20 талей из пластмасс импульсной нагрузкой; на фиг. 2 — схема узла трансформации нагружающего импульса.

Устройство (фиг. 1) состоит из разрядной камеры 1 с электродами 2, предназначенными для подключения к. генератору 3 импульсных токов (ГИТ). Полость разрядной камеры 1 заполнена жидкостью, налример водой.

Корпус разрядной камеры 1 герметично 30 соединен с корпусом 4 узла трансформации нагружающего импульса, в соосных отверстиях которого установлены плунжеры 5 и 6. С корпусом 4 узла . трансформации герметично соединен корпус 7 испытательной камеры. Испытуемый элемент 8 (образец или деталь) крепится между фиксатором 9 и пуансоном 10 динамометра 11, закрепленного в корпусе 7; а полость 40

12 испытательной камеры заполнена жидкостью. Узел трансформации нагружающего импульса (фиг. 2) содержит камеру 13, заполненную жидкостью и ограниченную со стороны плунжеров

5 и 6 гибкими мембранами 14 и 15, контактирующими с торцами плунжеров

5 и 6. Другой торец плунжера 6 контактирует с гибкой мембраной 16, ограничивающей полость 12 испытательной камеры. На корпусе 4 узла трансформации установлены один или несколько узлов стабилизации импульса, каждый из которых выполнен в виде поршня 17, один торец которого через 55 герметизирующую мембрану 18 взаимодействует с предварительно сжатой пружиной 19. Поверхность другого торца поршня 17 ограничивает полость камеры 13. Перемещение поршня 17 ограничено упорами в корпусе узла стабилизации.

Датчик 20 давления (фиг. 1), ус" тановленный в полости 12 испытательной камеры, контролирует форму и величину нагружающего импульса.

Устройство работает следующим образом.

При возбуждении разрядного импульса давления в камере 1 с электродами 2 плунжер разгоняется в направляющем отверстии корпуса 4. Мембрана

14 деформируется, сжимая жидкость, заполняющую камеру 13 узла трансформации. Импульсное давление через мембрану 15 воздействует на плунжер

6, который через мембрану 16 возбуждает нагруэочный импульс в полости

12 испытательной камеры. В процессе разгона плунжеров 5 и 6 импульсное давление в камере 13 воздействует на поршни 17 узлов стабилизации, и по достижении заданного значения давления, соответствующего усилию предварительного сжатия пружины 19, происходит отжим поршня 17 от упора.

В резУльтате происходят резкий сброс давления в камере 13 и формирование резко ограниченного во времени треугольного импульса давления, передаваемого плунжером 6 через мембрану

16 в полость 12 испытательной камеры. При этом испытуемый элемент 8 претерпевает динамическое нагружение импульсом давления, контролируемым с помощью датчика 20. Испытательная нагрузка на элемент 8 передается через фиксатор 9. Реакция элемента 8 через пуансон 10 передается динамометру 11, осциллографируется для последующего расчета характеристик испытуемой детали или материала. Длительность нагружающего импульса варьируется путем изменения массы плунжеров 5 и 6, а также вязкостью жидкости, заполняющей полость узла трансформации, что позволяет обеспечить широкий диапазон длительности воспроизводимых импульсов нагрузок

1499155 (0,05 — 10 мс). Повьппенне точности воспроизведения нагрузок достигается путем формирования старого фиксированного треугольного нагружающего импульса независимо от разброса податливости испытуемых элементов, что обеспечивается работой узла стабилизации импульса и отделением нагружающей полости узла крепления испытуемого образца от полости разрядной камеры промежуточной полостью узла трансформации импульсов. Использование нескольких узлов стабилизации позволяет воздействовать на форму и длительность нагружающих импульсов путем различной настройки заданного давления срабатывания узлов стабилизации.

Устройство позволяет проводить лабораторные испытания как реальных деталей изделий имитацией эксплуатационных нагрузок, так и исследовать прочностные свойства полимерных и других материалов.

Ф о р м у л а и з обретения

Устройство для испытания образцов или деталей импульсной нагрузкой, содержащее заполняемую жидкостью разрядную камеру с электродами, узел

30 трансформации нагружаищего импульса с размещенными в его корпусе с зазором между ними двумя соосными плунжерами и заполняемую жидкостью испытательную камеру с размещенным в ней узлом крепления образца, стейка которой выполнена в виде упругой мембраны, контактирующей с одним иэ плунжеров узла трансформации, полость разрядной камеры ограничена торцовой поверхностью другого плунжера, а корпусы разрядной камеры, узла стабилизации и испытательной камеры последовательно герметично соединены между собой, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона длительности нагружающего импульса и повышения точности воспроизведения нагрузки, оно снабжено двумя закрепленными в корпусе узла трансформации дополнитсльными мембранами, размещенными между плунжерами и образующими между собой и корпусом заполняемую жидкостью камеру, и узлами стабилизации импульса, каждый из которых выполнен в виде поршня и взаимодействующей с одним его торцом через герметизирующую мембрану предварительно сжатой пружины, а полость камеры узла стабилизации ограничена торцовой поверхностью второго плунжера.

)499155

Фиг.1

Составитель Б. Гуков

Техред Л.Сердюкова Корректор З„ Лончакова

Редактор О. Юрковецкая

Заказ 4680/38 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101