Маятниковый копер для испытания образцов материалов повторными ударами

Авторы патента:

G01N3/34 - механическим способом например ударами молотка

Владельцы патента RU 2631528:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" (RU)

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Маятниковый копер содержит основание, установленные на ней маятник с грузом и закрепленный на маятнике захват образца, платформу, ось вращения которой совпадает с осью качания маятника, фиксатор для соединения платформы с осью маятника, привод вращения платформы и упор, расположенный на основании. Копер снабжен дополнительными упорами, выполненными с возможностью взаимодействия с поверхностью образца на разных расстояниях от оси качания маятника, и фиксаторами упоров на основании. Технический результат: увеличение объема информации путем обеспечения исследований при изменении места приложения ударных нагрузок к поверхности образца как при затухающих ударах, так и при повторных ударах разной величины с изменением режимов в ходе испытаний. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.

Известна установка для испытания образцов повторными ударами (авторское свидетельство SU №1385021, опубл. 30.03.1988 г.), содержащая станину, установленные на ней маятник с грузом и закрепленный на маятнике захват образца, платформу, ось вращения которой совпадает с осью качания маятника, фиксатор для соединения платформы с осью маятника, привод вращения платформы и упор, расположенный на основании.

Недостаток установки состоит в том, что испытания осуществляются при приложении нагрузки без возможности изменения места приложения к поверхности образца.

Известен маятниковый копер для испытания образцов материалов повторными ударами (авторское свидетельство SU №1518717, опубл. 30.10.1989 г.), содержащий станину, установленные на ней маятник с грузом и закрепленный на станине захват образца.

Недостаток установки также состоит в том, что испытания осуществляются при приложении нагрузки без возможности изменения места приложения к поверхности образца.

Известен маятниковый копер для испытания образцов материалов повторными ударами (авторское свидетельство SU №1594377, опубл. 23.09.1990 г.), содержащий станину, установленные на ней маятник с грузом и закрепленный на станине захват образца.

Известен маятниковый копер для испытания образцов материалов повторными ударами (патент РФ №2373514, опубл. 20.11.2009 г.), содержащий станину, установленные на ней маятник с грузом и закрепленный на маятнике захват образца, платформу, ось вращения которой совпадает с осью качания маятника, фиксатор для соединения платформы с осью маятника, привод вращения платформы и упор, расположенный на основании.

Недостаток копра состоит в том, что он не обеспечивает проведение исследований при изменении места приложения ударных нагрузок к поверхности образца как при затухающих ударах, так и при повторных ударах разной величины с изменением режимов в ходе испытаний.

Известен маятниковый копер для испытания образцов материалов повторными ударами (патент RU №2418286, опубл. 10.05.2011 г.), принятый за прототип, копер содержит станину, установленные на ней маятник с грузом и закрепленный на маятнике захват образца, платформу, ось вращения которой совпадает с осью качания маятника, фиксатор для соединения платформы с осью маятника, привод вращения платформы и упор, расположенный на основании.

Недостаток копра также состоит в том, что он не обеспечивает проведение исследований при изменении места приложения ударных нагрузок к поверхности образца как при затухающих ударах, так и при повторных ударах разной величины с изменением режимов в ходе испытаний. Это ограничивает объем информации при исследовании ударных свойств материалов.

Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации путем обеспечения исследований при изменении места приложения ударных нагрузок к поверхности образца как при затухающих ударах, так и при повторных ударах разной величины с изменением режимов в ходе испытаний.

Технический результат достигается тем, что копер снабжен дополнительными упорами, выполненными с возможностью взаимодействия с поверхностью образца на разных расстояниях от оси качания маятника, и фиксаторами упоров на основании

Маятниковый копер для испытания образцов материалов повторными ударами поясняется фиг. 1, на которой изображена общая схема копра, где:

1 – основание;

2 - маятник;

3 - груз;

4 - захват;

5 - образец;

6 - платформа;

7 - ось;

8 - фиксатор;

9 - привод вращения;

10 - упор;

11 - дополнительный упор;

12 - дополнительный упор;

13 - дополнительный упор;

14 - фиксатор;

15 - захват;

16 - упругий элемент;

17 - пружина;

18 - направляющая.

Маятниковый копер для испытания образцов материалов повторными ударами содержит основание 1, установленные на ней маятник 2 с грузом 3 и закрепленный на маятнике захват 4 образца 5, платформу 6, ось 7 вращения которой совпадает с осью качания маятника 2, фиксатор 8 для соединения платформы 6 с осью 7 маятника, привод 9 вращения платформы и упор 10, расположенный на основании 1.

Копер снабжен дополнительными упорами 11, 12, 13, выполненными с возможностью взаимодействия с поверхностью образца 5 на разных расстояниях от оси 7 качания маятника, и фиксаторами 14 упоров на основании 1.

Копер может иметь захват 15 для образца 5 и упругий элемент 16, соединяющий захват 15 с грузом 3. Упоры 10, 11, 12, 13 и соответствующие фиксаторы 14 подпружинены пружинами 17 и расположены в направляющих 18.

Копер работает следующим образом. Включают фиксатор 8 и соединяют платформу 6 с осью 7 маятника 2. Включают фиксатор 14 одного из упоров 10, 11, 12, 13. Включают привод 9 и поворачивают маятник 2 на заданный угол, показанный на фигуре 1. При достижении заданного угла выключают фиксатор 8. Маятник 2 поворачивается в обратном направлении до момента, когда образец 5 наносит удар по зафиксированному упору 10, 11, 12 или 13. После нанесения удара по поверхности образца упругий элемент 16 и груз 3 вызывают обратный поворот (отскок) маятника на угол, меньший исходного угла, после чего наносится повторный удар по образцу 5. В момент отскока переключают фиксаторы 14 и изменяют тем самым упор, по которому наносится повторный удар. Повторный удар наносится по новой точке на поверхности образца. Таким образом проводят испытания при нанесении повторных затухающих ударов по разным точкам поверхности образца. Для испытаний при нанесении ударов по разным точкам поверхности образца без повторных затухающих ударов поступают следующим образом. После первого удара по одному из упоров в момент отскока включают фиксатор 8 и приводом 9 поворачивают маятник 2 в новое исходное положение, а затем повторяют ударное нагружение после переключения фиксатора 14 соответствующего упора, как описано выше. Величину ударов регулируют исходным положением маятника. Режимы повторных ударов и ударов с затухающими ударными нагрузками изменяют в процессе испытаний в соответствии с программой исследований.

Таким образом, предлагаемый копер обеспечивает проведение исследований в новых режимах - при изменении места приложения ударных нагрузок к поверхности образца как при затухающих ударах, так и при повторных ударах разной величины с изменением режимов в ходе испытаний. Это расширяет объем информации при исследовании ударных свойств материалов.

Маятниковый копер для испытания образцов материалов повторными ударами, содержащий основание, установленные на ней маятник с грузом и закрепленный на маятнике захват образца, платформу, ось вращения которой совпадает с осью качания маятника, фиксатор для соединения платформы с осью маятника, привод вращения платформы и упор, расположенный на основании, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными упорами, выполненными с возможностью взаимодействия с поверхностью образца на разных расстояниях от оси качания маятника, и фиксаторами упоров на основании.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Устройство для испытания образцов материалов при многократном возбуждении затухающих колебаний содержит основание, установленные на нем активный и пассивный захваты для образца, траверсу для закрепления активного захвата, траверсу для закрепления пассивного захвата, фиксаторы траверс на основании, упругий элемент, соединенный с траверсой для закрепления активного захвата, груз, соединенный с упругим элементом, шарнирный двухзвенник, одно звено которого выполнено с возможностью взаимодействия с грузом, и два толкателя для поворота звеньев двухзвенника.

Сегментный способ определения прочности ограждающих конструкций // 2622007

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано в строительстве при расчете ограждающих конструкций зданий. Способ заключается в том, что в исследуемом месте ограждающей конструкции на всю глубину кирпичной кладки отбирают два керна, первый керн отбирают по центру ложковой стороны наружного ряда кирпичей, второй керн отбирают так, чтобы слой раствора находился в центре керна.

Стенд для ударных испытаний образцов материалов // 2584261

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Стенд содержит основание, установленные на нем разгонное устройство, включающее вал с приводом вращения, маховик, установленный на валу, штанги по количеству точек нагружения образца с ударниками для взаимодействия с образцом, установленные с возможностью изменения положения по длине вала, приспособления для создания фрикционного взаимодействия штанг с маховиком, приспособления для возврата штанг в исходное положение и устройство для размещения образца, выполненное с обеспечением взаимодействия образца с ударниками.

Устройство для усталостных испытаний образцов материалов на ударный изгиб и изгиб с кручением // 2546847

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для усталостных испытаний образцов материалов на ударный изгиб и изгиб с кручением при сложном цикле нагружения, и может быть применено в заводской и исследовательской лабораториях.

Центробежная установка для исследования энергообмена при разрушении // 2518242

Изобретение относится к испытательной технике и применяется при исследованиях влияния массовых сил на энергообмен при деформировании и разрушении материалов и изделий.

Стенд для ударных испытаний образцов при исследовании энергообмена // 2517816

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Стенд содержит раму с направляющей, жестко связанный с рамой пассивный захват образца, соосный ему активный захват, расположенные на раме ведущий и ведомый барабаны, привод вращения ведущего барабана, замкнутый гибкий элемент, охватывающий барабаны, груз для взаимодействия с активным захватом, установленный на направляющей рамы, два фиксатора для соединения груза с соответствующими ветвями замкнутого гибкого элемента.

Способ и устройство для ударно-динамических испытаний режущей проволоки // 2514095

Изобретение относится к способу и оборудованию для ударно-динамических испытаний режущей проволоки на разрыв при условиях, максимально приближенных к условиям использования режущей проволоки по назначению.

Установка для испытания трубчатого образца на прочность // 2512077

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка содержит основание, установленные на нем захваты образца и механизм нагружения, предназначенный для размещения внутри образца.

Устройство для прогнозирования остаточного ресурса при неразрушающем контроле; определения крупных потенциально опасных дефектов; выявления зон хрупкого разрушения; определения изменения зон фазового состава. // 2511074

Изобретение относится к области неразрушающего контроля при проведении экспертизы индустриальной безопасности промышленного оборудования. Устройство содержит источник ударного воздействия, выполненный в виде молотка со встроенным зонным экраном Френеля, акселерометр со шпилькой, персональный компьютер.

Установка для испытаний образцов материалов при циклическом нагружении // 2506562

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка содержит основание, установленные на нем захваты образца, толкатель, связанный с одним из захватов, привод возвратно-поступательного перемещения толкателя и упругий элемент, одним концом соединенный со вторым захватом, а вторым концом связанный с основанием через подвижную траверсу.

Способ определения запаса устойчивости снежного покрова на лавиноопасном склоне // 2643382

Изобретение относится к области лавиноведения, а именно к способам проведения регулярного мониторинга метрических, объемно-массовых и механических параметров снежного покрова для определения состояния его устойчивости на склоне и разработки на основе этой информации локальных прогнозов лавинной опасности в целях предупредительного спуска снежных лавин. Согласно предлагаемому способу на лавиноопасном склоне осуществляют закладку шурфа в безопасном и репрезентативном для контролируемого лавиносбора месте. Затем определяют угол склона (α) в точке закладки шурфа и проводят послойные измерения объемного веса (γi), толщины слоя (hi) и мгновенного предела прочности (σi) для каждого i-того слоя снега в шурфе. После этого определяют давление вышележащих слоев (m) на каждый i-й слой по формуле , после чего определяют запас устойчивости снежного покрова (ni) на лавиноопасном склоне по формуле . При определении мгновенного предела прочности снега (σi), предварительно, с помощью призматического снегозаборника, снабженного круглым отверстием в верхней плоскости, из каждого i-того слоя снежного шурфа вырезают образец снега. Затем в отверстие снегозаборника, перпендикулярно верхней ее плоскости устанавливают цилиндрическую обойму, которую, вращая вокруг оси, внедряют в полость снегозаборника со снегом, продвигая ее вплоть до нижнего его основания. Затем в цилиндрическую обойму устанавливают нагрузочный диск и осуществляют одноосное импульсное сжатие образца в обойме до хрупкого его разрушения. При этом измеряют усилие разрушения образца (Pi) и мгновенный предел прочности снега (σi) для каждого i-того слоя. Затем выявляют слой снега в шурфе, с наименьшим запасом устойчивости, по которому судят об устойчивости снежного покрова на лавиноопасном склоне. Технический результат - повышение точности определения запаса устойчивости снежного покрова. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.