Маятниковый копер для определения ударной вязкости материалов

 

Союз Соаетскни

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ и11 864051 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 131279 (21) 2853990/25-28 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет—

Опубликовано 150981 Бюллетень N9 34 (51)M. Кл.э

G 01 и 3/30

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий (53) УДК 620.178.74 (088.8) Дате опубликования описания 150981 (72) Авторы мзобоетенмя

Ю.А.Бизюков, Г.С.Полубесов, А.Г.Протасов, В.В.Коврига и Т.С.Козлова

f В

1 (71) Заявитель (54) МАЯТНИКОВЫЙ КОПЕР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДАРНОИ

ВЯЗКОСТИ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к маятнико- вым копрам для определения ударной вязкости материалов. 5

Известен маятниковый копер для определения ударной вязкости материалов, содержащий осветитель, фотоприемник, подключенный ко входу осциллографа, блок балансировки, усилитель, позволяющий определить поглощенную материалом энергию по осциллограмме зависимости "нагрузка-время" 1 .

Однако устройство не позволяет непосредственно измерить величину по- 1с глощенной энергии.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является маятниковый копер для определения ударной вязкости материалов, содержащий устройство для измерения работЫ разрушения, включающее осветитель, фотоприемник, шторку, жестко связанную с маятником, последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик 2с импульсов и блок вычислений, а также блок управления, ко входу которого подключен выход счетчика импульсов, а к выходам — управляющие входы генератора и счетчика импульсов 21.

Известное устройство позволяет проводить автоматическое считывание результатов измерения, однако влияние трения в опорах маятника снижает точность определения работы разрушения материала до и после удара. Кроме того, нестабильность угла зарядки маятника также увеличивает погрешность измерения.

Цель изобретения — повьыение точности определения ударной вязкости мат ер иалов . указанная цель достигается тем, что маятниковый копер снабжен блоком памяти, последовательно соединенными источником опорного напряжения, ключом и компаратором, выход которого подключен ко входу блока управления, а второй вход — к выходу фотоприемника, подключенному также к блоку памяти, выход которого соединен с сигналь ным входом ключа, причем управляющие входы блока памяти и ключа подсоединены к выходам блока управления, фотоприемник снабжен щелевой диафраг.мой, шторка выполнена в виде непрозрачного сегмента с центральным окно и расположена симметрично оси штанг маятника, а оптическая ось осветите864051 ля и фотоприемника расположена в вертикальной плоскости, проходящей через ось качания маятника.

На фиг. 1 представлена иринципиаль!

О что их оптическая ось находится в вертикальной плоскости, проходящей через ось качания маятника, щелевую диафрагму 7, имеющую форму сегмента и расположенную между шторкой 4 и фотоприемником 6, блок 8 памяти, компаратор 9, источник 10 опорного напряжения, ключ 11, блок 12 управления, генератор 13 импульсов, счетчик 14 импульсов, блок 15 вычислений. Элементы 5,6,4,13,14 и 15 схемы образуют устрсйство для измерения работы разрушения.

Определение ударной вязкости осуществляется следующим образом.

В начальном состоянии испытываеыяй образец 2 установлен на станине

1 копра, маятник 3 взведен, источник

10 опорного напряжения подключен через ключ 11 ко входу компаратора 9, генератор 13 импульсов находится в заторможенном состоянии, а счетчик

10 импульсов сброшен в нуль.

После освобождения маятник 3 копэа падает и в нижнем положении ударя.т по установленному на опоры станины

I5

35 образцу 2. Вместе с маятником 3 пе>емещается шторка 4 и дважды перекры ает световой поток от осветителя 5

: фотоприемнику 6 через диафрагму 7, ричем первый раз перекрытие световоо потока происходит непосредственно еред разрушением, а второй — сразу осле разрушения образца, При этом а выходе фотоприемника 6 последоваельно формируются два трапецеидальях импульса, которые заполняются четными импульсами, поступанщими от знератора 13. Количество счетных им льсов, заполнивших трапецеидальные импульсы, запоминается счетчиком 14 пульсов. Так как количество запом.нных счетных импульсов пропорциольно времени перекрытия светового тока, то, зная размеры диафрагмы 7, жно определить скорость движения ятника до и после удара.

Измерение скорости движения маят ка 3 осуществляется в точках, в котрых потенциальная энергия маятника д и после разрушения равна. Ilo полу40

d0 ччным данным блок 15 вычислений опредчяет ударную вязкость материала.

Фомой выполнения шторки 4 и щели диа4вагмы 7 устраняется влияйие радиальны . биений оптической оси осветителя ная схема предлагаемого маятникового копрау на фиг. 2 — вид A на фиг. 1.

Копер содержит станину 1, на которую устанавливают испытываемый образец 2, маятник 3, шторку 4, выполненную в виде непрозрачного сегмента и расположенную симметрично оси штанги маятника 3, осветитель 5 и фотопри.емник 6, расположенные таким образом, 5 и фотоприемника 6 на точность измерения, так как изменения расстояния оси качания маятника 3 до оптической оси вызывают пропорциональные изменения ширины непрозрачного сегмента шторки 4 и длительности интервалов времени перекрытия светового потока.

Для того, чтобы исключить влияние .на точность измерения колебаний силы света, нестабильности зазоров между осветителем 5, шторкой 4 и диафрагмой 7 контролируют начало и конец заполнения трапецеидальных импульсов .

Так начало заполнения определяется источником 10 опорного напряжения,а окончание эапалнения второго трапецеидального импульса определяется запомненным в блоке 8 памяти уровнем заднего фронта первого импульса.

Предлагаемое устройство повышает точность определения ударной вязкости материалов.

Формула изобретения

Маятниковый копер для определения ударной вязкости материалов, содержащий устройство для измерения работы разрушения, включающее осветитель, фотоприемник, шторку, жестко связанную с маятником, последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик импульсов и блок вычислений, а также блок управления, ко входу которого подключен выход счетчика импульсов, а к выходам — управляющие входы генератора и счетчика импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения ударной вязкости, он снабжен блоком памяти, последовательно соединенными источником опорного напряжения, ключом и компаратором, выход которого подключен ко входу блока управления, а второй вход — к выходу фотоприемника, подключенному также к блоку памяти, выход которого соединен с сигнальным входом ключа, причем управляющие входы блока памяти и ключа подсоединены к выходам блока управления, фотоприемник снабжен щелевой диафрагмой, шторка выполнена в виде непрозрачного сегмента с цент" ральным окном и расположена симметрично оси штанги маятника, а оптическая ось осветителя и фотоприемника расположена в вертикальной плоскости, проходящей через ось качани маятника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ударные испытания металлов.

Под ред. Б.A .Äðîýäoâñêîãî. M ., "мир", 1973 с. 157-159.

2. Проспект фирмы "Ceest Тогino" на прибор ". I zod chekpy". Италия, 1971. (прототип) .

864051

Юиl А

Составитель A .Каратыш

Редактор М.Келемеш Техред И.Асталош Корректор О. Макаренко

Заказ 7762/60 Тираж 910 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4