ITVR20110156A1 - Macchina per eseguire prove su materiali - Google Patents

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ITVR20110156A1
ITVR20110156A1 IT000156A ITVR20110156A ITVR20110156A1 IT VR20110156 A1 ITVR20110156 A1 IT VR20110156A1 IT 000156 A IT000156 A IT 000156A IT VR20110156 A ITVR20110156 A IT VR20110156A IT VR20110156 A1 ITVR20110156 A1 IT VR20110156A1
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IT
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rod
machine
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rotating element
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IT000156A
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Inventor
Marco Bramani
Giorgio Gabbrielli
Massimiliano Sacchi
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Vibram Spa
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Description

“MACCHINA PER ESEGUIRE PROVE SU MATERIALIâ€
CAMPO TECNICO DELL’INVENZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un macchina per eseguire prove su materiali, in particolare su materiali impiegati nel settore calzaturiero, per realizzare ad esempio suole, intersuole e solette.
STATO DELLA TECNICA ANTERIORE
Allo stato attuale sono note macchine per eseguire prove a fatica su vari materiali.
Tra le realizzazioni più diffuse di macchina per eseguire prove a fatica esistono dinamometri che consentono di applicare numerosi cicli di sollecitazione di trazione e di successiva compressione ad un provino opportunamente sagomato. La sollecitazione applicata à ̈ gestita tramite un ciclo di controllo ad anello chiuso. Questa realizzazione, tuttavia, non consente di applicare una sollecitazione di tipo impulsivo, che simuli ad esempio un urto, al materiale da provare. Quindi, non risulta possibile determinare la tenacità del materiale, ossia la capacità di assorbire energia, ad esempio in seguito ad un urto, e di spenderla per la sua deformazione.
Sono altresì note macchine per poter eseguire prove di urto su materiali, per poterne determinare, quindi, la tenacità.
La realizzazione più diffusa consiste in un pendolo strumentato, noto anche come pendolo di Charpy, che comprende, principalmente, un’asta, una mazza battente ed un provino opportunamente sagomato.
Una estremità dell’asta à ̈ fissata tramite una cerniera al macchinario, mentre all’altra estremità dell’asta, à ̈ collegata una mazza battente che impatta contro il provino. Sebbene questa macchina consenta di determinare la tenacità del materiale, tuttavia, non permette di simulare un carico di tipo impulsivo ciclico. La sollecitazione dovuta ad una serie di urti ripetuti nel tempo, generalmente, corrisponde alla condizione cui sono sottoposte suole, intersuole e solette delle calzature durante il loro impiego. Inoltre questa macchina non consente di determinare il valore di deformazione del provino in seguito all’urto. Normalmente, infatti, il provino durante la prova viene rotto dalla mazza battente.
SCOPI DELL’INVENZIONE
Scopo della presente invenzione à ̈ quello di proporre una macchina che consenta di applicare un carico di compressione di tipo impulsivo, che simuli un urto, ad un materiale di prova.
Inoltre tale macchina deve consentire di applicare il carico anche in modo ciclico, permettendo di eseguire prove a fatica su diversi materiali, in particolare su materiali impiegati nel settore calzaturiero, per realizzare ad esempio suole, intersuole e solette nell’ambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed efficace impiego e dal costo contenuto.
Conformemente ad un aspetto della presente invenzione à ̈ prevista una macchina secondo la rivendicazione 1. Le rivendicazioni dipendenti si riferiscono a forme preferite e vantaggiose dell’invenzione.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di dettaglio di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di una macchina per applicare un carico di tipo impulsivo e ciclico ad un materiale di prova, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:
la figura 1 Ã ̈ una vista schematica della macchina;
la figura 2 Ã ̈ una vista schematica della macchina;
la figura 3 una vista schematica di una ulteriore possibile realizzazione della macchina;
la figura 4 Ã ̈ una schema relativo alle figure 1, 2;
la figura 5 Ã ̈ una schema relativo alla figura 3.
FORME DI ATTUAZIONE DELL’INVENZIONE
Con riferimento alle figure allegate, con 1 Ã ̈ indicata schematicamente una macchina per eseguire prove su materiali. Tale macchina 1 consente di applicare un carico di compressione di tipo impulsivo, simulando un urto, ad un materiale.
La macchina 1 consente, inoltre, di applicare ciclicamente tale carico, simulando le sollecitazioni cui sono tipicamente sottoposti i materiali impiegati nel settore calzaturiero, per realizzare, in particolare modo, suole, intersuole e solette.
Inoltre la macchina 1 permette di estrapolare la curva di legame costitutivo sforzo/deformazione del materiale stesso rilevando l’intensità della sollecitazione e la deformazione cui à ̈ sottoposto il materiale di prova.
In riferimento alla forma esecutiva di figura 1 e 2, la macchina 1 comprende principalmente un basamento 2, un’asta 3 mobile, mezzi di guida 4 dell’asta 3 rispetto al basamento 2, un dispositivo 5 per la movimentazione dell’asta 3, un supporto 6 vincolato al basamento 2, su cui disporre il materiale da provare 7, ed un dispositivo elettronico 8 per estrapolare i dati di sforzo e deformazione cui à ̈ sottoposto il materiale di prova 7.
Il basamento 2 à ̈ dotato di una serie di piedi 9 per consentire l’appoggio del basamento 2 al suolo. Inoltre, il basamento 2 à ̈ dotato di un elemento 10 per sostenere l’asta 3 durante il fermo della macchina 1 e consentire di effettuare in sicurezza il posizionamento del supporto 6 sul basamento 2 e del materiale di prova 7 sul supporto 6.
I mezzi di guida 4, realizzati ad esempio tramite una cerniera 11, consentono una rotazione relativa dell’asta 3 rispetto al basamento 2.
L’asta 3 à ̈ dotata di un opportuno supporto 13 per il collegamento di una massa 14 all’asta 3. Modificando la massa 14 à ̈ possibile variare la forza con cui l’asta 3 impatta contro il materiale di prova 7, sollecitando il materiale con urti di diversa entità e simulando, ad esempio, la sollecitazione cui, normalmente, sono sottoposti i materiali impiegati per realizzare suole, intersuole e solette durante l’esercizio di una camminata o di una corsa.
Il dispositivo di movimentazione 5 dell’asta 3 consente di sollevare l’estremità libera dell’asta 3 rispetto al basamento 2 e di rilasciarla, successivamente, in caduta libera contro il provino 7. Inoltre, questa movimentazione può essere ripetuta ciclicamente.
Il dispositivo di movimentazione 5, figura 1 e 2, comprende almeno dei mezzi motori 15, almeno una trasmissione 16 ed almeno un elemento rotante 17 posto in rotazione tramite i mezzi motori 15 e la trasmissione 16.
I mezzi motori 15, ad esempio un gruppo motoriduttore con motore elettrico, sono collegati tramite una trasmissione 16 all’elemento rotante 17, permettendo, quindi, di mettere in rotazione l’elemento rotante 17 intorno al proprio asse 18.
L’elemento rotante 17, ad esempio un disco cilindrico, come riportato in figura 1 e 2, oppure mezzi equivalenti, per esempio uno o più bracci rotanti disposti radialmente (non illustrati), à ̈ dotato su uno o su entrambi i lati di uno o più perni 20 che consentono una trasmissione di moto dall’elemento rotante 17 all’asta 3 secondo modalità descritte in dettaglio nel seguito.
Possibili forme di realizzazione dei perni 20 possono essere, ad esempio, dei pioli, fissi e/o con la possibilità di ruotare, vincolati e/o rimovibili dall’elemento rotante 17.
I perni 20, possono essere realizzati, ad esempio, tramite delle rotelle, consentendo di eliminare o ridurre l’attrito e lo strisciamento tra l’asta 3 ed il perno 20 stesso, riducendo l’usura per sfregamento o per contatto di entrambi i componenti.
A tale scopo, à ̈ possibile rinforzare la superficie dell’asta 3 che entra in contatto con il perno 20 prevedendo l’impiego di un apposito materiale di rinforzo e/o di rivestimento, oppure un apposito trattamento superficiale.
Il collegamento dei perni 20 all’elemento rotante 17 può essere realizzato con diverse modalità.
Ad esempio si possono collegare uno o più perni 20 da un solo lato dell’elemento rotante 17, tramite apposite sedi 19 cieche e filettate ricavate sull’elemento rotante 17, oppure à ̈ possibile collegare una o più coppie di perni 20 su ambo i lati dell’elemento rotante 17 attraverso apposite aperture sull’elemento rotante 17 per consentire l’accoppiamento reciproco dei perni 20.
Il materiale di prova 7 Ã ̈ sagomato, preferibilmente ma non esclusivamente, in un provino prismatico per essere alloggiato sul supporto 6.
Tuttavia à ̈ possibile disporre sul supporto 6 campioni di materiale da provare di forme diverse, ad esempio una calzatura completa o parziale, suole, intersuole e solette, elementi che nel normale impiego sono sottoposti prevalentemente a ripetuti urti.
Il posizionamento del supporto 6 sul basamento 2 avviene tramite una guida 23. Variando il posizionamento relativo del supporto 6 rispetto i mezzi di guida 4, figura 1 e 2, si possono modificare i parametri dell’urto dell’asta 3 contro il provino 7. È possibile, inoltre, realizzare un posizionamento più preciso del supporto 6 lungo la guida 23 mediante una scala graduata 22 di riferimento posta sia sull’asta 3 che sul basamento 2, come riportato in figura 1 e 2.
In riferimento alla forma esecutiva di figura 3, la macchina 1 comprende principalmente un basamento 32, un’asta 33 mobile, mezzi di guida 34 dell’asta 33 rispetto al basamento 32, un dispositivo 35 per la movimentazione dell’asta 33, un supporto 36 vincolato al basamento 32, su cui disporre il materiale da provare 37, ed un dispositivo elettronico 8 per estrapolare i dati di sforzo e deformazione cui à ̈ sottoposto il materiale di prova 37.
Il basamento 32 à ̈ dotato di una serie di piedi 39 per consentire l’appoggio del basamento 32 al suolo.
I mezzi di guida 34 possono essere realizzati tramite una coppia di elementi tubolari, ad esempio con sezione cilindrica 41, come riportato in figura 3, o quadrata, bloccati sul basamento 32 e passanti tramite opportune aperture nell’asta 33, oppure tramite una guida lineare a ricircolo di sfere, non riportata in figura, che sia fissata al basamento 32 e vincolata all’asta 33, consentendo una traslazione relativa dell’asta 33 rispetto al basamento 32 con un moto dal basso verso l’alto e viceversa.
L’asta 33 à ̈ dotata di un opportuno supporto 40 per collegare e fissare una massa 44 all’asta 33. Modificando la massa 44 à ̈ possibile variare la forza con cui l’asta 33 impatta contro il materiale di prova 37, sollecitando il materiale con urti di diversa entità e simulando, ad esempio, la sollecitazione cui, normalmente, sono sottoposti i materiali impiegati per realizzare suole, intersuole e solette durante l’esercizio di una camminata o di una corsa.
Il dispositivo di movimentazione 35 dell’asta 33 consente di sollevare l’asta 33 rispetto al basamento 32 e di rilasciarla, successivamente, in caduta libera contro il provino 37. Inoltre, questa movimentazione può essere ripetuta ciclicamente.
Il dispositivo di movimentazione 35, comprende almeno dei mezzi motori 45, almeno una trasmissione 46 ed almeno una coppia di elementi rotanti 47, 48 posti in rotazione tramite i mezzi motori 45 e la trasmissione 46.
I mezzi motori 45, ad esempio un motoriduttore con motore elettrico, sono collegati tramite una trasmissione 46 alla coppia di elementi rotanti 47 e 48, permettendo, quindi, di metterli in rotazione in modo sincrono intorno ai rispettivi assi 49 e 50.
La trasmissione 46 à ̈ anche equipaggiata con opportuni mezzi di registrazione, non riportati in figura, per regolare il sincronismo della rotazione dei due elementi rotanti 47 e 48 e per permettere quindi un sollevamento uniforme sui lati dell’asta 33.
Gli elementi rotanti 47 e 48, ad esempio una coppia di dischi, figura 3, od una coppia di elementi equivalenti, sono dotati su uno o su entrambi i lati di uno o più perni 52 che consentono la trasmissione del moto dagli elementi rotanti 47 e 48 all’asta 33. Possibili forme di realizzazione dei perni 52 possono essere anche in questo caso, ad esempio, dei pioli, fissi e/o con la possibilità di ruotare, vincolati e/o rimovibili dagli elementi rotanti 47 e 48.
I perni 52, possono essere realizzati, ad esempio, tramite delle rotelle, consentendo di eliminare o ridurre l’attrito e lo strisciamento tra l’asta 33 ed il perno 52 e tra l’asta 33 ed il perno 53, riducendo l’usura per sfregamento o contatto di entrambi i componenti.
Analogamente alla versione illustrata precedentemente, à ̈ possibile rinforzare la superficie dell’asta 33 che entra in contatto con i perni 52 e 53, prevedendo l’impiego di un apposito materiale di rinforzo e/o di rivestimento, oppure con un trattamento superficiale.
Il collegamento dei perni 52 all’elemento rotante 47 e dei perni 53 all’elemento rotante 48 potrebbe essere realizzato con diverse modalità. Ad esempio si possono collegare uno o più perni 52 da un solo lato dell’elemento rotante 47, tramite apposite sedi 51 cieche e filettate ricavate sull’elemento rotante 47, oppure à ̈ possibile collegare una o più coppie di perni 52 su ambo i lati dell’elemento rotante 47 attraverso apposite aperture sull’elemento rotante 47 per consentire l’accoppiamento reciproco dei perni 52. Analoghe considerazioni valgono per il collegamento dei perni 52 all’elemento rotante 48.
Con riferimento alle forme esecutive di figura 1 e 3, la movimentazione dell’asta 3 o 33, rispetto al basamento 2 o 32 avviene per mezzo della rotazione dell’elemento circolare 17 o degli elementi 47 e 48 intorno ai rispettivi assi 18, 49, 50 in seguito all’azionamento del dispositivo di movimentazione 5 o 35.
Come riportato in figura 4, durante la rotazione dell’elemento rotante 17, si ottiene un primo contatto tra il perno 20 e l’asta 3 nel punto di contatto 21.
Successivamente il perno 20, percorrendo una traiettoria circolare, durante la rotazione dell’elemento rotante 17, induce la progressiva alzata e rotazione dell’asta 3, vincolata tramite la cerniera 11 al basamento 2, sino a raggiungere la quota di alzata massima H.
La continua rotazione dell’elemento rotante 17 sposta la posizione del perno 20 oltre il punto di contatto 31 con l’asta 3. L’asta 3, quindi, non essendo più sorretta dal perno 20, cade libera dall’alto verso il basso sotto l’effetto della forza di gravità contro il provino 7, come riportato in figura 1.
Analogamente, come riportato in figura 5, durante la rotazione degli elementi rotanti 47 e 48, si ottiene un primo contatto tra il perno 52 e l’asta 33 nel punto di contatto 54 e tra il perno 53 e l’asta 33 nel punto di contatto 55.
Successivamente ciascun perno 52 e 53, percorre una traiettoria circolare, durante la rotazione sincrona dell’elemento rotante 49 e 50, inducendo la progressiva traslazione dal basso verso l’alto dell’asta 33, vincolata tramite i mezzi di guida 34 al basamento 32, sino a raggiungere la quota di alzata massima G.
La continua rotazione sincrona dell’elemento rotante 47 e 48 sposta, rispettivamente, la posizione del perno 52 oltre il punto di contatto 60 con l’asta 33 e la posizione del perno 53 oltre il punto di contatto 61 con l’asta 33. L’asta 33, quindi, non essendo più sorretta dai perni 52 e 53, cade libera dall’alto verso il basso sotto l’effetto della forza di gravità contro il provino 37, come riportato in figura 3.
Durante la fase di prova del materiale à ̈ possibile estrapolare i dati di sforzo e deformazione cui à ̈ sottoposto il provino tramite un dispositivo elettronico 8, che comprende almeno un sensore elettronico di forza 24, almeno un sensore di posizione 25, ed un computer 27 o un altro mezzo analogo di elaborazione dati.
Il sensore di forza 24 ed il sensore di posizione 25 sono collegati ad una scheda di acquisizione dei segnali 26.
La scheda di acquisizione dei segnali 26, a sua volta, à ̈ collegata al computer 27, per consentire di ricevere i segnali inviati dai sensori 24 e 25, e di poterli elaborare tramite il computer 27 al fine di definire le caratteristiche del materiale di prova. Il sensore elettronico di forza 24, per esempio un trasduttore di forza del tipo a cella di carico od altri mezzi equivalenti, rileva l’intensità della forza con cui l’asta 3 o 33, a seguito della caduta libera per effetto della forza di gravità, colpisce il provino.
Il sensore di forza 24 consente di valutare le proprietà elastiche ed ammortizzanti del materiale in prova, rilevando la curva di variazione istantanea del carico in seguito a ciascun urto.
Inoltre, consente anche di determinare il degradamento delle proprietà meccaniche del materiale nel corso della prova.
Un materiale che inizialmente si dimostra molto efficace nell’ammortizzamento degli urti, può avere un precoce decadimento delle proprietà meccaniche in seguito a ripetuti cicli di sollecitazione rispetto ad un materiale che, sebbene inizialmente presenti solo una discreta capacità ammortizzante, risulti tuttavia, più stabile ed efficace nel sopportare urti nel corso della prova di fatica.
Preferibilmente, il sensore elettronico di forza 24 viene posizionato tra il supporto 6 o 36 ed il provino 7 o 37.
Il sensore di posizione 25, ad esempio un dispositivo di puntamento laser oppure altri mezzi equivalenti quali sensori resistivi e/o encoder, consente di determinare, direttamente, la posizione relativa dell’asta 3 o 33 rispetto al basamento 2 o 32 durante il test di prova, e di ricavare, indirettamente, anche la velocità e l’accelerazione dell’asta 3 o 33 durante la prova.
Relativamente alla forma esecutiva di figura 1 e 2 il sensore di posizione 25 à ̈ posizionato sul basamento 2 in prossimità della cerniera 11.
Inoltre, misurando la posizione istantanea dell’asta 3 o 33 tramite il sensore di posizione 25 à ̈ possibile ricavare la deformazione del provino 7 o 37 e l’isteresi del materiale durante la prova.
L’elevata frequenza di campionamento del segnale del sensore di posizione 25, ad esempio fino a 1000 Hz, consente di determinare precisamente la posizione relativa dell’asta 3 o 33 rispetto al basamento di prova 2 o 32 durante la prova, ed in particolare durante la fase di urto dell’asta 3 o 33 contro il provino 7 o 37, consentendo di caratterizzare il comportamento del materiale.
L’eventuale rimbalzo dell’asta 3 o 33 contro il provino 7 o 37 successivo all’urto dell’asta 3 o 33 contro il provino 7 o 37, indica una scarsa capacità del materiale di prova di assorbire e smorzare gli urti.
La macchina 1 può eventualmente comprendere un sensore di accelerazione, ad esempio un accelerometro, non riportato in figura, posizionato sulla barra 3 o 33, per determinare direttamente i parametri dinamici dell’asta 3 o 33 e del provino 7 o 37 durante la prova.
Il funzionamento della presente invenzione relativamente alla forma esecutiva di figura 1 e 2 Ã ̈ il seguente.
Per eseguire una prova a fatica di un materiale caratterizzata da un urto ciclico, si pone l’asta 3, figura 1 e 2, a contatto con il mezzo di sostegno 10 per consentire di posizionare in sicurezza il supporto 6 sul basamento 2 e di posizionare il materiale 7 di prova sul supporto 6.
Dopo aver posizionato e bloccato il materiale 7 sul supporto 6 ed aver posizionato e bloccato il supporto 6 sul basamento 2 si mette l’asta 3, a contatto con il provino 7.
Si pone, quindi, in rotazione l’elemento rotante 17 tramite i mezzo motori 15 e la trasmissione 16.
A seguito della rotazione dell’elemento rotante 17 si determina, inizialmente, il contatto del perno 20 con l’asta mobile 3 nel punto di contatto 21, figura 4, e, successivamente, il progressivo sollevamento e rotazione dell’asta 3 vincolata al basamento 2 tramite la cerniera 11.
La rotazione ed il sollevamento dell’asta 3 rispetto al basamento 2 proseguono durante la rotazione dell’elemento rotante 17 fino a quando il perno 20 risulta in contatto con l’asta 3 nel punto di contatto 31, raggiungendo la quota di alzata massima H, figura 4. La rotazione dell’elemento rotante 17 allontana il perno 20 dall’asta 3. L’asta 3, non essendo sostenuta dal perno 20, cade liberamente dall’alto verso il basso, per effetto della forza di gravità, sino ad impattare contro il materiale di prova 7.
Il sollevamento e la successiva caduta dell’asta 3 contro il materiale 7 si ripetono ciclicamente per effetto della rotazione continua dell’elemento rotante 17.
La forza con cui l’asta 3 colpisce il provino 7, la posizione dell’asta 3, e l’accelerazione con cui l’asta 3 viene movimentata durante il test sono rilevate tramite i segnali elettronici inviati dal sensore di forza 24 e dal sensore di posizione 25, al computer 27 tramite una scheda di acquisizione di segnali 26. I segnali vengono successivamente elaborati per mezzo del computer 27 estrapolando la curva di legame costitutivo sforzo/deformazione del materiale provato, nel corso della prova.
Il funzionamento della presente invenzione relativamente alla forma esecutiva di figura 3 risulta analogo a quanto descritto per le figure 1 e 2 ad eccezione, principalmente, della movimentazione dell’asta 33.
L’asta 33 à ̈ vincolata al basamento 32 tramite mezzi di guida 41 che consentono all’asta 33 una traslazione relativa al basamento 2 con moto dall’alto verso il basso e viceversa.
L’impatto che si ottiene tra l’asta 33 ed il provino 37 risulta privo delle componenti trasversali presenti, invece, nella forma esecutiva di figura 1 e 2 dovute alla rotazione relativa dell’asta 3 rispetto al basamento 2.
La macchina 1 secondo la presente invenzione à ̈ caratterizzata da una grande versatilità.
Permette, infatti, di eseguire prove di urto, e di urto ciclico, permettendo di verificare e quantificare la resistenza del materiale a fatica. Inoltre, tramite appositi dispositivi elettronici 8, à ̈ possibile estrapolare le curve di legame costitutivo sforzo-deformazione del materiale di prova e di determinare il deterioramento delle proprietà del materiale in seguito a ripetuti urti. La macchina 1 permette di variare, in modo semplice e pratico, diversi parametri di esecuzione delle prove, tra i quali l’altezza di caduta dell’asta 3 o 33 contro il materiale di prova, il posizionamento del materiale di prova 7 o 37 rispetto l’asta 3 o 33, la frequenza degli urti dell’asta 3 o 33 contro il materiale 7 o 37, e la forma del materiale 7 o 37 da provare.
L’invenzione così concepita à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo.
Inoltre, tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti. In pratica, i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze senza per questo uscire dall’ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.

Claims (11)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina (1) per eseguire prove a fatica su un materiale (7; 37) di prova, almeno un basamento (2; 32), un’asta (3; 33) mobile, mezzi di guida (4; 34) dell’asta (3; 33) rispetto al basamento (2; 32), caratterizzata dal fatto di comprendere un dispositivo di movimentazione ciclico (5; 35) dell’asta (3; 33), un supporto (6; 36), per posizionare il materiale di prova (7; 37) sul basamento (2; 32), ed un dispositivo elettronico (8) di acquisizione dei dati di prova.
  2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui detto dispositivo di movimentazione ciclico (5; 35) comprende dei mezzi di azionamento (15-17, 20; 45-48, 52) atti a sollevare ciclicamente detta asta (3; 33).
  3. 3. Macchina secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto dispositivo di movimentazione ciclico (5; 35) comprende almeno un elemento rotante (17; 47, 48) provvisto di almeno un perno (20; 52, 53) fisso e/o mobile su uno e/o entrambi i lati atto a sollevare detta asta (3; 33).
  4. 4. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto dispositivo di movimentazione ciclico (5; 35) comprende almeno dei mezzi motori (15; 45) ed almeno una trasmissione (17; 37) per mettere in rotazione detto elemento rotante (17; 47, 48).
  5. 5. Macchina secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui detto perno (20; 51) Ã ̈ posto in contatto con detta asta (3; 33).
  6. 6. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di guida (4; 34) comprendono una cerniera (11) oppure una o più guide lineari (41).
  7. 7. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta asta (3; 33), comprende un supporto (13; 40) per il posizionamento di una massa (14; 44) che può essere variata per aumentare o diminuire la forza di impatto.
  8. 8. Macchina una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto dispositivo elettronico (8) comprende un sensore di forza (24) posizionato tra il supporto (6; 36) ed il materiale in prova (7; 37) atto a misurare la forza trasmessa da detto materiale in prova (7; 37).
  9. 9. Macchina una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto dispositivo elettronico (8) comprende un sensore di posizione (25), atto a misurare lo spostamento istantaneo dell’asta (3; 33).
  10. 10. Macchina una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto dispositivo elettronico (8) comprende una scheda di acquisizione di segnali elettronici (26) ed almeno un computer (27).
  11. 11. Macchina secondo la rivendicazione 9 o 10, in cui detto sensore di forza (24) e detto sensore di posizione (25) sono collegati a detta scheda di acquisizione di segnali elettronici (26).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62121544U (it) * 1986-01-23 1987-08-01
JP2003227785A (ja) * 2002-02-04 2003-08-15 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk シートセンサの耐久試験装置
US20110016983A1 (en) * 2007-08-14 2011-01-27 Frank Thilo Trautwein Testing device with a drive, which converts to a rotational movement into a reciprocating movement of variable amplitude

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB376726A (en) * 1930-01-21 1932-07-14 Agustin Plana Improvements to machines for testing metals by shock
JP4619157B2 (ja) * 2004-07-08 2011-01-26 日東電工株式会社 衝撃試験装置及び衝撃試験方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62121544U (it) * 1986-01-23 1987-08-01
JP2003227785A (ja) * 2002-02-04 2003-08-15 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk シートセンサの耐久試験装置
US20110016983A1 (en) * 2007-08-14 2011-01-27 Frank Thilo Trautwein Testing device with a drive, which converts to a rotational movement into a reciprocating movement of variable amplitude

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