RU2380679C1

RU2380679C1 - Installation for testing samples of materials with repeated impacts

Info

Publication number: RU2380679C1
Application number: RU2008142344/28A
Authority: RU
Inventors: Евгений Васильевич Лодус (RU); Евгений Васильевич Лодус
Priority date: 2008-10-24
Filing date: 2008-10-24
Publication date: 2010-01-27

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: installation for testing samples of materials with repeated impacts has a housing fitted with a pendulum in form of a double-arm lever with a load on one of its arms, apparatus for swinging the pendulum, a passive sample gripping device attached to the other arm of the lever, an active sample gripping device, a carrier, a mechanism for reciprocal motion of the carrier perpendicular the axis of oscillation of the pendulum, supports mounted on the carrier at different sides of the axis of oscillation of the pendulum and designed for periodical interaction with the active gripping device. According to the invention, the housing is mounted on a base and joined to a mechanism for reciprocal motion of the housing relative the axis of oscillation of the pendulum.

EFFECT: increased information content due testing not only single-cycle or two-cycle loading, but also during three-cycle loading.

1 dwg

Description

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытаний образцов материалов повторными ударами.The invention relates to testing equipment, and in particular to installations for testing samples of materials by repeated impacts.

Известна установка для испытания образцов материалов повторными ударами (патент США №2396620, кл. 73-12, 1944), содержащая корпус, установленный на нем маятник с грузом и захватами для образца.A known installation for testing samples of materials by repeated blows (US patent No. 2396620, CL 73-12, 1944), comprising a housing, a pendulum mounted on it with a load and grippers for the sample.

Недостаток установки состоит в том, что она не обеспечивает испытаний образцов знакопеременными ударными нагрузками.The disadvantage of the installation is that it does not provide testing of samples with alternating shock loads.

Известна установка для испытания образцов материалов повторными ударами (патент РФ №1093945, кл. G01N 3/34, 1984), содержащая корпус, установленный на нем маятник в виде двуплечего рычага с грузом на одном его плече, приспособление для качания маятника, пассивный захват образца, закрепленный на другом плече рычага, активный захват образца, упоры, установленные по разные стороны от оси качания маятника и предназначенные для периодического взаимодействия с активным захватом.A known installation for testing samples of materials by repeated impacts (RF patent No. 1093945, class G01N 3/34, 1984), comprising a housing, a pendulum mounted on it in the form of a two-shouldered lever with a load on one of its shoulders, a device for swinging the pendulum, passive sample capture mounted on the other arm of the lever, active grip of the sample, stops installed on different sides of the swing axis of the pendulum and designed for periodic interaction with the active grip.

Недостаток установки состоит в том, что испытания на ударный знакопеременный изгиб осуществляется только в одноцикловом режиме.The disadvantage of the installation is that tests for shock alternating bending are carried out only in a single-cycle mode.

Известна установка для испытания образцов материалов повторными ударами (патент РФ №1608479, кл. G01N 3/34, 1990), принимаемая за прототип. Установка содержит корпус, установленный на нем маятник в виде двуплечего рычага с грузом на одном его плече, приспособление для качания маятника, пассивный захват образца, закрепленный на другом плече рычага, активный захват образца, каретку, механизм возвратно-поступательного перемещения каретки перпендикулярно оси качания маятника, упоры, размещенные на каретке по разные стороны от оси качания маятника и предназначенные для периодического взаимодействия с активным захватом.A known installation for testing samples of materials by repeated blows (RF patent No. 1608479, class G01N 3/34, 1990), taken as a prototype. The installation comprises a housing, a pendulum mounted on it in the form of a two-shouldered lever with a load on one of its shoulders, a device for swinging the pendulum, a passive grip of the sample mounted on the other shoulder of the lever, active grip of the sample, the carriage, the mechanism of the reciprocating movement of the carriage perpendicular to the swing axis of the pendulum , stops placed on the carriage on opposite sides of the swing axis of the pendulum and designed for periodic interaction with an active grip.

Недостаток установки состоит в том, что испытания на знакопеременный ударный изгиб проводятся только в двухцикловом режиме. Третий цикл нагружений на установке неосуществим, и это существенно ограничивает объем информации, получаемой при испытаниях. Известно, что элементы конструкций многоприводных многооперационных машин и механизмов испытывают не только двухцикловые, но и трех- и более цикловые нагрузки, при этом каждый цикл существенно влияет на устойчивость элементов конструкций. Рассмотренная установка не позволяет изучать эту проблему путем сбора информации при экспериментальных испытаниях образцов материалов.The disadvantage of the installation is that tests for alternating impact bending are carried out only in a two-cycle mode. The third cycle of loading at the facility is not feasible, and this significantly limits the amount of information obtained during the tests. It is known that structural elements of multi-drive multioperational machines and mechanisms experience not only two-cycle, but also three or more cycle loads, with each cycle significantly affecting the stability of structural elements. The considered setup does not allow studying this problem by collecting information during experimental tests of samples of materials.

Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации путем испытаний не только при одноцикловом и двухцикловом, но и при трехцикловом нагружении.The technical result of the invention is to increase the amount of information by testing not only with single-cycle and two-cycle, but also with three-cycle loading.

Технический результат достигается тем, что установка для испытания образцов материалов повторными ударами, содержащая корпус, установленный на нем маятник в виде двуплечего рычага с грузом на одном его плече, приспособление для качания маятника, пассивный захват образца, закрепленный на другом плече рычага, активный захват образца, каретку, механизм возвратно-поступательного перемещения каретки перпендикулярно оси качания маятника, упоры, размещенные на каретке по разные стороны от оси качания маятника и предназначенные для периодического взаимодействия с активным захватом, согласно изобретению корпус установлен на основании и соединен с механизмом возвратно-вращательного перемещения корпуса относительно оси качания маятника.The technical result is achieved by the fact that the installation for testing samples of materials by repeated blows, comprising a housing, a pendulum mounted on it in the form of a two-shouldered lever with a load on one of its shoulders, a device for swinging the pendulum, passive capture of the sample mounted on the other shoulder of the lever, active capture of the sample , carriage, mechanism for reciprocating movement of the carriage perpendicular to the swing axis of the pendulum, stops placed on the carriage on different sides of the swing axis of the pendulum and designed to periodically In accordance with the invention, the housing is mounted on the base and connected to the mechanism of the rotational movement of the housing relative to the swing axis of the pendulum.

Возможность поворачивать корпус с размещенными на нем элементами, которые создают одноцикловое и двухцикловое нагружение, создавать дополнительно третий цикл за счет циклических поворотов сектора качания маятника.The ability to rotate the housing with the elements placed on it, which create one-cycle and two-cycle loading, create an additional third cycle due to cyclic rotations of the swing sector of the pendulum.

На чертеже представлена схема установки.The drawing shows the installation diagram.

Установка для испытания образцов материалов повторными ударами содержит корпус 1, установленный на нем маятник 2 в виде двуплечего рычага с грузом 3 на одном его плече, приспособление 4 для качания маятника 2, пассивный захват 5 образца 6, закрепленный на другом плече рычага 2, активный захват 7 образца, каретку 8, механизм 9 возвратно-поступательного перемещения каретки 8 перпендикулярно оси 10 качания маятника, упоры 11, 12, размещенные на каретке 8 по разные стороны от оси 10 качания маятника и предназначенные для периодического взаимодействия с активным захватом 7.An apparatus for testing samples of materials by repeated blows comprises a housing 1, a pendulum 2 mounted on it in the form of a two-shouldered lever with a load 3 on one of its shoulders, a device 4 for swinging the pendulum 2, a passive capture 5 of sample 6, mounted on the other shoulder of the lever 2, active capture 7 of the sample, the carriage 8, the mechanism 9 of the reciprocating movement of the carriage 8 perpendicular to the swing axis 10 of the pendulum, stops 11, 12 placed on the carriage 8 on opposite sides of the swing axis 10 of the pendulum and designed for periodic interaction with a tive seizure 7.

Корпус 1 установлен на основании 13 и соединен с механизмом 14 возвратно-вращательного перемещения корпуса 1 относительно оси 10 качания маятника 2.The housing 1 is mounted on the base 13 and connected to the mechanism 14 of the rotational movement of the housing 1 relative to the axis 10 of the swing of the pendulum 2.

Приспособление 4 для качания маятника 2 выполнено в виде рамки, соединенной с эксцентриковым приводом 15. Механизм 9 возвратно-поступательного перемещения каретки 8 также выполнен эксцентриковым. Механизм возвратно-вращательного перемещения корпуса 1 выполнен в виде эксцентрика 14 с толкателем в виде зубчатой рейки 16, зубчатого колеса 17 и зубчатого сектора 18, на котором закреплен корпус 1. Корпус 1 подвешен на основании 13 на оси 19.The device 4 for swinging the pendulum 2 is made in the form of a frame connected to an eccentric drive 15. The mechanism 9 of the reciprocating movement of the carriage 8 is also made eccentric. The mechanism of the rotational movement of the housing 1 is made in the form of an eccentric 14 with a pusher in the form of a gear rack 16, a gear wheel 17 and a gear sector 18, on which the housing 1 is fixed. The housing 1 is suspended on the base 13 on the axis 19.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Для испытаний образца 6 повторными ударами при одноцикловом нагружении включают привод 15, перемещают приспособление 4 возвратно-поступательно и поворачивают маятник 2 с заданной частотой. При каждом повороте после перехода маятника через вертикальное положение движение его осуществляется грузом 3. Груз 3 разгоняет маятник 2 до соударения активного захвата 7 об упор 11 или 12, в результате чего образец испытывает ударные изгибающие нагрузки. Для испытаний при двухцикловом нагружении дополнительно включают механизм 9 и кареткой 8 перемещают возвратно-поступательно упоры 11, 12. В результате циклически изменяются расстояния от упоров 11, 12 до вертикального положения маятника и сила ударов по образцу. Для испытаний при трехцикловом нагружении дополнительно включают механизм 14, циклически перемещают возвратно-поступательно рейку 16, циклически поворачивают возвратно-вращательно колесо 17 и сектор 18 с корпусом 1 на оси 19. В результате циклически вместе с корпусом поворачивается сектор качания маятника и величины ударных нагрузок.To test sample 6 by repeated impacts under single-cycle loading, drive 15 is turned on, device 4 is moved back and forth, and the pendulum 2 is rotated at a predetermined frequency. At each turn after the pendulum passes through the vertical position, its movement is carried out by the load 3. The load 3 accelerates the pendulum 2 until the active grip 7 collides against the stop 11 or 12, as a result of which the specimen experiences shock bending loads. For tests with two-cycle loading, the mechanism 9 is additionally turned on and the stops 11, 12 are moved by the carriage 8. As a result, the distances from the stops 11, 12 to the vertical position of the pendulum and the force of impacts on the sample are cyclically changed. For tests with three-cycle loading, the mechanism 14 is additionally turned on, the rack 16 is cyclically moved, the wheel 17 and the sector 18 are rotated cyclically and the sector 18 with the housing 1 on the axis 19. As a result, the pendulum swing sector and the magnitude of the shock loads are rotated cyclically with the housing.

Предлагаемая установка расширяет объем информации при циклических ударных нагрузках благодаря испытаниям не только при одноцикловых и двухцикловых, но и при трехцикловых нагружениях.The proposed installation expands the amount of information during cyclic shock loads due to tests not only with single-cycle and two-cycle, but also with three-cycle loads.

Claims

Installation for testing samples of materials by repeated blows, comprising a housing, a pendulum mounted on it in the form of a two-armed lever with a load on one of its shoulders, a device for swinging the pendulum, passive capture of the sample mounted on the other shoulder of the lever, active capture of the sample, carriage, and the return mechanism translational movement of the carriage perpendicular to the swing axis of the pendulum, stops placed on the carriage on different sides of the swing axis of the pendulum and designed for periodic interaction with an active grip, characterized in that the housing is mounted on the base and connected to the mechanism of the rotational movement of the housing relative to the swing axis of the pendulum.