Устройство для определения полостей и дефектов в материалах

 

Изобретение относится к испытательной тохнике и может быть использовано для определения дефектов в визе лотэггм ь неоднородностей структуры исгк.лсгию материала в строительнь,х и др /thx ,гнстоукцмях. Цель изобретения - повншонье чувствительности за счет уменьшенич дьформации формы наконечника В устройстве наконечник выполнен наборным из двух наложенных одна нз другую, жестко связанных между собой по периферии и с корпусом разнстопщинных пластин - мембрамы и жесткой , ластины, пр чем жесткая пластина ссрашечя к ударнику и имеет по центру отвер ие, конфигурация которого соответствует внешнему контуру ударника 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО ИА (1 ИСТИl Е С V ИХ

РЕСПУБЛИК (51) 6 01 N 3/52

ГОСУДАРСТГ ЧНЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ "KHT СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКО,"АУ СВИДЕТЕЛЬ -"ТВУ (21) 4697462/28 (22) 29,05,89 (46) 30,08.92. Бюл, ¹ 32 (71) Омский политехнический институт (72) Б. Н, Стихановский, Л. М, Стихановская и Н. В. Захарова (56) Авторское свидетельство СССР № 373584, кл. G 01 К 3/52, 1971.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1270654, кл. 6 01 К 19/08, 1985.

Авторское свидетельство СССР

¹126234";, кл, G 01 г1 3/52, 1985 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПОЛОСТЕЙ И ДЕФЕКТОВ В МАТЕРИАЛАХ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для

Изобретение относится к испытательной технике и мо>кет быть использовзно для определения дефектов в виде полостей и неоднородностей структуры испытуемогО материала в строительчых и других конструкциях, Известен прибоо для определения упруго гистерезисных свойств резины путем оценки ее деформации и зластичности при отскоке удар <ика. Прибор содержит ударник, выполненный в виде стержня с металлическим наконечником нг одном конце и с двумя собач ка ми, уста новлен ными с возможностью откидывания в противоположные стороны, на другом конце, и смонтирован внутри вертикальной направляющей трубки с закрепленной на ней шкалой с отклоняющимися при зацеплении с собачками двумя стрелками, Недостатком прибора является его низкая чувствительность и производительность

„„5 „„1758502 A l определения дефектов в ви",е по зсIB; и неоднороднос-:ей структуры испьгг, емо, о. материала в строительных и других конструкциях, Цель изобретения — повышени» чувствительности за счет уменьшения деформации формы наконечника. В устройстве наконечник выполнен наборным из двух íà ioMBHHblx одна HB другую, жестко связанных между собой по периферии и с корпусом разнотолщинных пластин — мембра .ы и жестко . Пластины, пр:,чем жесткая пластина обрашеча к ударн :ку и имеет

flG центру отве„-с;ие, конфигурация которого соот:-етствует внешнему контуру ударника, 1 ил, труда, так как применен ручной механизм взвода.

Известно устройство для исследования материалов методом упругого отскок. содержащее трубу, один конец «оторой пред- а назначен для подвода к поверхности испытуемого материала, который содержит у полости или неоднородности структуры; наконечник, установленны.: на конце направляющей трубки с возможностью перемещения вдоль ее оси и предназначенный для контак- С та с поверхностью испьгтуемого материала боек, расположенный с возможностью перемещения в направляющей трубке и предназначенный для сзаимо ейств . с наконечником; механизм взвода, расположенный на другом конце направляющей трубки и предназна-,енный для разгона бойка.

Действие устройства основа,о «а том, что когда nccI;B соударения с наконечником боек меняет направление своего движения

1758502

10 на обратное, параметры этого движения (скорость, время, величина отскока) определя отся наличием полостей под наконечникам и способностью наконечника достаточно точно пропустить через себя прямые и отраженные от поверхностей полостей волны деформации, возбужденные ударами бойка о наконечник.

Недостатком устройства является его низкая чувствительность, обусловленная большой толщиной наконечника, иэ-за чего, проходя эту значительную толщину, волны деформации претерпевают значительные искажения, и низкая производительность из-за использования ручного труда при взводе и пуске пружины механизма.

Известно также устройство для определения полостей и дефектов в материалах, частично устраняющее указанный недостаток за счет применения наконечника, выполненного в виде шарового сегмента, сферическая часть которого обращена к ударнику, а плоская-к поверхности испытуемого объекта, прикрепленного к корпусу устройства винтами через упругие прокладки и имеющего толщину, определяемую, исходя из условия жесткости, охвата наибольшей площади и минимального влияния на отскок из соотношения

o(cI где d — усредненный поперечный размер ударника.

Недостатком устройства является быстрая деформация формы пластинки наконечника в процессе работы и, как следствие этого, понижение чувствительности устройства за счет иска>кения параметров отскока ударника.

Целью изобретения является повышение чувствительности устройства.

Цель изобретения достигается тем, что в известном устройстве для определения полостей и дефектов в материалах, содержащем корпус, размещенный в нем ударник со штоком, периодически взаимодействующий с ним наконечник, установленный коаксиально ударнику соленоид, последовательно соединенные с ним диод и источник переменного тока и электромагнитный датчик скорости отскока ударника, наконечник выполнен в виде жестко связанных мембраны, предназначенной для взаимодействия с образцом и ударником и жесткой кольцевой пластины. разме ценной между корпусом и мембраной, с учетом тога, 4То жесткой называется пластина. если ее на и бал ьший прогиб не п ревы шает i /4 толщины; мембраной называется пластина, прогиб которой превышает толщину в 5 раэ и более.

При проведении поиска па источникам патентной и научно-технической литературы для доказательства существе насти отли:-,ий заявляемого изобретения выделен следующий существенный признак, Наконечник выполнен в виде жестка связанных мембраны, предназначенной для взаимодействия с образцом и ударником, и жесткой кольцевой пластины, размещенной между корпусам и мембраной. При поиске не обнаружено объектов техники, имеющих отличительныи признак в таком виде, хотя наконечник, выполненный в виде одного целого элемента, широко используется для пропуска через себя, "прослушивания" волны деформации, отраженных ат свободных поверхностей полостей и неоднородностей испытуемого материала. Компоновка наконечника в виде мембраны и жесткой кальцсвой пластины позволяеJ придать наконечнику такое сочетание свойств, как высокая чувствительность за счет применения мембраны, служащей в качестве элемента, пропускающего через себя прямые и отраженные от свободных поверхностей полостей волны деформации, возбужденные ударами, с минимальными искажениями, и сахраняемость этой чувствительности в процессе эксплуатации за счет применения жесткой пластины, предотвращаю цей деформацию мембраны в эане вне контакта ударника с мембраной, что в коне гном счете ведет к значительному улучшени а качества определения полостей и неоднородностей в исг;ытуемом материале

Иэ привсденнаго анализа следует, что предлагаемое устройство обладает су1цественнь м отличием.

Устройства состоит иэ корпуса 1, размещенных в нем ударника 2 со штокам 3, наконечника, содержащего мембрану 4 и жесткукз кол ьцев ча пластину 5 и Взяимадейству ащего с поверхностью испытуемого материала б, соленоида 7, саединеннс>га через диод с источникам пере иеннога така 8, электромагнитного датчика 9 скс рости огскока ударника 2. Пластины наконечника крепятся между собой и к корпусу 1 винтами

10 через упругие прокладки 11.

Устройство работает следующим образам, IpvI пОдключении источника переменнага тока 8 диОд Обеспечивя8т включРние HB половину периода переменно о тока соленоида 7. который, притягивая ударник .2, разгоняет его до oпределеннай скорости, oI редел:;я удар jgo наконечнику п зи том жесткая кольцевая плястиня 5 наконечника обРСГ вчемBBPT контакт ударнига Р с мР1; з ""а1758502 ной 4, предотвращая при этом ее деформацию вне зоны контакта ударника с мембраной, а мембрана 4 с наименьшими искажениями передает через себя прямые и отраженные от г оверхности пустот волны 5 деформации, возбужденные ударами, которые (волны деформации) в конечном счете определяют параметры отскока ударника, регистрируемые электромагнитным датчиком скорости отскока. Пластины 4 и 5 нако- 10 нечника крепятся между собой и к корпусу

1 винтами,0 через упругие прокладки 11, значительно уменьшающими амплитуду передаваемого на корпус удара.

Для работы на конкретных объектах ис- 15 пользуются тарировочные кривые "электрический сигнал — величина скорости отскока — наличие полостей и пустот". Взаимосвязь скорости отскока (или, соответственно, электрического сигнала) от наличия поло- 20 стей и пусто-о:пределяется из этих экспериментальных тарировочных кривых, которые строятся на основе специальных имитаций этих полостей по объему испытываемого материала, месторасположению их от места 25 удара бойка и других факторов.

На основе тарировочной зависимости, "простучав" уже неизвестный объект, можно указать есть там полости и дефекты или нет, а также интегрально определить их приблизительный размер.

Таким образом, предлагаемое устройство выгодно отличается от прототипа. так как позволяет обеспечить повышение чувствительности устройства и ее сохраняемость в процессе эксплуатации и на основе этого улучшение качества производимых работ по определению полостей и неоднородностей испытуемого материала, Формула изобретения

Устройство для определения полостей и дефектов в материалах, содержащее корпус, размещенный в нем ударник со штоком, периодически взаимодействующий с ним наконечник, установленный коаксиально ударнику соленоид, последовательно соединенные с ним диод и источник переменного тока и электромагнитный датчик скорости отскока ударника, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, наконечник выполнен в виде жестко связанных мембраны, предназначенной для взаимодействия с образцом и ударником, и кольцевой пластины, размещенной между корпусом и мембраной.