Маятниковый копер для испытания образцов материалов при ударном нагружении

 

Изобретение относится к испытаниям на прочность. Задача изобретения обеспечение испытаний при нагружении образца как сжимающей, так и одновременно сжимающей и сдвигающей нагрузками при пропорциональных скоростях приложения нагрузок. Маятниковый копер содержит штанги 3, 7, захват 8 образца 9, ударник 6, колесо 2. При повороте штанги 3 происходит осевое перемещение штанги 7, что и создает сжимающую и сдвигающую нагрузки в момент удара. Копер используют при испытании образцов разных материалов и изделий. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.

Известен маятниковый копер [1] Наиболее близким к предлагаемому является маятниковый копер, содержащий станину, установленные на ней колесо, радиально закрепленный на колесе маятник, состоящий из жесткой штанги и упругой консольной пластины с грузом на конце, закрепленной на конце штанги, ударник, размещенный на штанге, вторую штангу, соединенную с колесом, и захват для образца, соединенный с второй штангой [2] Однако на этих установках неосуществимы испытания при нагружении образца как сжимающей, так и одновременно сжимающей и сдвигающей нагрузками при пропорциональных скоростях приложения нагрузок.

Задача изобретения состоит в обеспечении испытаний при нагружении образца как сжимающей, так и одновременно сжимающей и сдвигающей нагрузками при пропорциональных скоростях приложения нагрузок.

Задача решается тем, что копер, содержащий станину, установленное на ней колесо, радиально закрепленный на колесе маятник, состоящий из жесткой штанги и упругой консольной пластины с грузом на конце, закрепленной на конце штанги, ударник, размещенный на штанге, вторую штангу, соединенную с колесом, и захват для образца, соединенный с второй штангой, дополнительно снабжен направляющей для осевого перемещения второй штанги, при этом вторая штанга установлена по касательной к колесу с возможностью кинематического взаимодействия с ним, а захват для образца установлен на второй штанге с возможностью перемещения.

На чертеже представлена схема установки.

Маятниковый копер для испытания образцов материалов при ударном нагружении содержит станину 1, установленное на ней колесо 2, радиально закрепленный на колесе маятник, состоящий из жесткой штанги 3 и упругой консольной пластины 4 с грузом 5 на конце, закрепленной на конце штанги, ударник 6, размещенный на штанге, вторую штангу 7, соединенную с колесом 2 и захват 8 для образца 9, соединенный с второй штангой 7.

Маятниковый копер снабжен направляющей 10 для осевого перемещения второй штанги, при этом вторая штанга установлена по касательной к колесу 2 с возможностью кинематического взаимодействия с ним, а захват 8 для образца установлен на второй штанге с возможностью перемещения.

Направляющая 10 установлена на поворотной оси 11 и имеет фиксатор 12 поворота оси, а также фиксатор 13 осевого смещения штанги 7. Эти элементы обеспечивают возможность выхода штанги 7 из кинематической связи с колесом 2. Для испытаний при взаимодействии пары образцов второй образец устанавливают в зажим 14 для ударника.

Копер работает следующим образом.

Сбрасывают маятник и осуществляют поворот колеса 2. Колесо 2 перемещает штангу 7 с образцом 9 в осевом направлении. При определенном повороте штанги 3 происходит ударное взаимодействие образца 9 и ударника 6, при этом за счет осевого смещения штанги 7 в момент удара на образце 9 создается сжимающая и сдвигающая нагрузки в зоне удара. После удара упругая пластина 4 деформируется и создает повторные ударные нагружения с пропорциональным изменением скоростей приложения сжимающей и сдвигающей нагрузок до полного затухания амплитуды нагрузок. Для испытаний при приложении только сжимающей нагрузки выключают фиксатор 12, поворачивают ось 11 в положение, при котором штанга 7 выходит из взаимодействия с колесом 2, выключают фиксаторы 12 и 13, в результате чего штанга 7 занимает фиксированное положение. В дальнейшем копер работает аналогично описанному выше.

Установка позволяет проводить испытания в новых условиях при создании не только сжимающей, но и совместно сжимающей и сдвигающей нагрузок в зоне удара.

Формула изобретения

МАЯТНИКОВЫЙ КОПЕР ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ ПРИ УДАРНОМ НАГРУЖЕНИИ, содержащий станину, установленное на ней колесо, радиально закрепленный на колесе маятник, состоящий из жесткой штанги и упругой консольной пластины с грузом на конце, закрепленной на конце штанги, ударник, размещенный на штанге, вторую штангу, соединенную с колесом, и захват для образца, соединенный со второй штангой, отличающийся тем, что он снабжен направляющей для осевого перемещения второй штанги, при этом вторая штанга установлена по касательной к колесу с возможностью кинематического взаимодействия с ним, а захват для образца установлен на второй штанге с возможностью перемещения.

РИСУНКИ

Рисунок 1