маятниковый копер для испытания образцов материалов повторными ударами

Формула изобретения

Маятниковый копер для испытания образцов материалов повторными ударами, содержащий станину, установленные на нем маятник с грузом, закрепленный на маятнике захват для образца, два упора, жестко закрепленные на станине и предназначенные для взаимодействия с установленным на образце ударопередающим элементом, привод вращения, кинематически связанную с ним платформу, ось вращения которой совпадает с осью качания маятника; управляемую сцепную муфту для соединения платформы с осью маятника, отличающийся тем, что на станине соосно оси маятника закреплен зубчатый сектор, на маятнике установлено ответное сектору зубчатое колесо и фиксатор поворота колеса относительно маятника, при этом маятник установлен с возможностью вращения вокруг своей оси.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.

Известен маятниковый копер для испытания образцов материалов повторными ударами (патент РФ № 1093945, кл. G01N 3/34, 1987), содержащий станину, установленные на нем маятник с грузом, закрепленный на маятнике захват для образца, установленные на станине два упора, предназначенные для взаимодействия с установленным на образце ударопередающим элементом, привод поворота маятника в плоскости качания.

Недостаток копра состоит в отсутствии возможности проводить испытания при знакопостоянных и знакопеременных нагрузках разной величины. Испытания проводятся только при нагружении знакопеременными нагрузками одинаковых величин.

Известен маятниковый копер для испытания образцов материалов повторными ударами (патент РФ № 1385021, кл. G01N 3/34, 1988), содержащий станину, установленные на нем маятник с грузом, закрепленный на маятнике захват для образца, установленные на станине два упора, предназначенные для взаимодействия с установленным на образце ударопередающим элементом, привод поворота маятника в плоскости качания и привод поворота маятника вокруг своей оси.

Недостаток копра состоит в проведении испытаний только знакопеременными нагрузками с изменением направлений изгиба. Переход на испытания при знакопостоянных нагрузках с разной силой ударов неосуществим.

Известен маятниковый копер для испытания образцов материалов повторными ударами (патент РФ № 2047154, кл. G01N 3/34, 1994), принимаемый за прототип. Копер содержит станину, установленные на нем маятник с грузом, закрепленный на маятнике захват для образца, установленные на станине два упора, предназначенные для взаимодействия с установленным на образце ударопередающим элементом, привод вращения, кинематически связанную с ним платформу, ось вращения которой совпадает с осью качания маятника, управляемую сцепную муфту для соединения платформы с осью маятника. Устройство работает при многократных ударных знакопеременных и знакопостоянных нагрузках.

Недостаток устройства состоит в отсутствии возможности испытаний дополнительно при изменении направлений изгиба и разных величинах нагрузок.

Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации путем нагружении образца ударными знакопостоянными и знакопеременными нагрузками с изменением направлений нагружения и силы ударов.

Технический результат достигается тем, что маятниковый копер для испытания образцов материалов повторными ударами, содержащий станину, установленные на нем маятник с грузом, закрепленный на маятнике захват для образца, два упора, жестко закрепленные на станине и предназначенные для взаимодействия с установленным на образце ударопередающим элементом, привод вращения, кинематически связанную с ним платформу, ось вращения которой совпадает с осью качания маятника, управляемую сцепную муфту для соединения платформы с осью маятника, согласно изобретению на станине соосно оси маятника закреплен зубчатый сектор, на маятнике установлено ответное сектору зубчатое колесо и фиксатор поворота колеса относительно маятника, при этом маятник установлен с возможностью вращения вокруг своей оси.

Зубчатый сектор и колесо с фиксатором позволяют поворачивать маятник с образцов во время поворотов маятника, что дает изменение направления ударов, возможность подъема маятника на разные углы дает регулировку силы ударов при сохранении возможности изменения направлений ударов, а неполный подъем маятника без поворотов вокруг своей оси дает знакопостоянное нагружение с постоянной или разной силой ударов. Этим достигается технический результат.

На чертеже представлена схема копра.

Маятниковый копер содержит станину 1, установленные на нем маятник 2 с грузом 3, закрепленный на маятнике захват 4 для образца 5, два упора 6, 7, жестко закрепленные на станине и предназначенные для взаимодействия с установленным на образце ударопередающим элементом 8, привод 9 вращения, кинематически связанную с ним платформу 10, ось вращения которой совпадает с осью 11 качания маятника 2, управляемую сцепную муфту 12 для соединения платформы 10 с осью 11 маятника. На станине 1 соосно оси 11 маятника закреплен зубчатый сектор 13, на маятнике 2 установлено ответное сектору зубчатое колесо 14 и фиксатор 15 поворота колеса 14 относительно маятника 2. Маятник 2 установлен с возможностью вращения вокруг своей оси.

Для исключения осевых перемещений маятник 2 установлен на оси 11 с помощью прилива 16 на маятнике и двух ограничителей 17, 18 на оси 11 маятника.

Маятниковый копер работает следующим образом.

Выключают муфту 12, маятник 2 поворачивается под действием груза 3 до удара ударопередающего элемента 8 об упор 7, в результате чего образец 5 испытывает ударную изгибающую нагрузку. Включают привод 9 и вращают платформу 10. Включают муфту 12, соединяют ось 11 с платформой 10, поворачивают маятник 2 до удара ударопередающего элемента 8 об упор 6 и нагружают образец 5 ударной изгибающей нагрузкой с изгибом образца в противоположном направлении. Для изменения направлений изгиба периодически включают фиксатор 15, соединяют колесо 14 с маятником 2 и поворачивают его вокруг своей оси во время поворота маятника за счет перекатывания колеса 14 по зубчатому сектору 13. Действуя таким образом, проводят нагружения образца с изгибом в разных направлениях. Для проведения таких же испытаний, но при разной силе ударов муфту 12 выключают во время подъема маятника на задаваемую высоту до удара об упор 6. Если при таких ударах фиксатор 15 выключен и маятник не поворачивают вокруг своей оси, то нагружения проходят при знакопостоянных нагрузках одинаковой или разной силы в зависимости от высоты подъема маятника.

Изобретение позволяет проводить испытания в новых силовых условиях - при повторных изгибающих нагрузках с изменением направлений изгиба и силы ударов, что увеличивает объем информации, получаемой при исследовании физико-механических свойств материалов.