SU81331A1 - Работомер к баллистическому копру - Google Patents

Description

В технике испытаний материалов на удар примен ютс , так называемые , баллистические копры, представл ющие собой совокупность двух параллельных ма тников (бойка и наковальни), позвол ющие измер ть энергию, затрачиваемую на деформацию испытуемого материала .

Предлагаемый работомер отличаетс  от известных устройств подобного рода тем, что он выполнен в виде двух полиспастов, гибкие т ги которых прикреплены к бойку и наковальне копра, а обоймы подвижных блоков полиспастов св заны с движками градуированных щкал, предназначенных дл  измерени  скорости перемещени  бойка и наковальни копра, и дл  определени  работы, затраченной на деформацию образца испытуемого материала.

На фиг. 1 изображена схема работомера; на фиг. 2 -принципиальна  схема действи  прибора.

Рабстомер содержит наковальню / и бойки 2, подвещенные на параллельных подвесках 3 и 4. С наковальней и бойком соединены гибкие т ги 5 и 6 полиспастов 7, 8, обоймы подвижных блоков которых св заны с движками 5 и /О градуированных щкал 11 и 12.

Шкалы // и 12 градунрова;;ы в килограммометрах дл  измерени  работы.

Движки 9 и 1G, скольз т в прорез х щкал 11 и 12, как по направл ющим и удерживаютс  на них силами трени , если со стороны гибких т г не предлагаетс  т говое усилие.

Действие работомера основываетс  на зависимости между углом отклонени  подвески бойка (или наковальни) от вертикального положени  и перемещением свободного конца нат нутой гибкой т ги, другой конец которой перекинут через блок 13 и прикреплен к бойку или наковальне (фиг. 2). Эта зависимость определ етс  следующим образом.

№ 81331- 2 -

Пусть в равновесий точка соединени  бойка (наковальни) с гибкой т гой занимает ноложение А. При этом другой конец гибкой т ги занимает ноложение CQ.

При отклонении бойка (или наковальни) на угол ф от вертикали точка АО подниметс  на высоту Н R (1-со5ф), где R - длина нодвески 4, и займет положение Л а Со займет положение Cj. Соответствующее перемещение / конца нераст ншмой нат нутой гибкой т ги определ етс  разностью отрезков AoD и , где D - точка касани  гибкой т ги блока 13, а точка Al получаетс засечкой радиусом AiD на отрезке AoD, т. е.

/ CflCi ЛоЛ1 ЛоО - iD. Если обозначить

AoD с; AiD d; OD г, то

+ -2/ /-cos(3-cp) ,(1)

где p - угол между OD и вертикалью.

При отклонении бойка (наковальни) в сторону отрицательных углов ф1 (т. е. перемещение точки АО в ноложение А, а точки Со в Са) соответствующее перемещение гибкой т ги равно:

СоС2 (точка Ао получаетс  засечкой радиусом на отрезке AzD) и определитс  по уравнению (1), в котором угол ф заменен на ф1.

Если точка D не лежит в нлоскости продольной симметрии конра, а удалена от последней на рассто ние I, то уравнение (1) получит вид;

+ l- + r - 2Rr cos (p - 9) .(2)

Bo избежание необходимости делать шкалы больших размеров при длинных подвесках копра или больших углах отклонени  бойка (наковальни ) между блоком 13 и свободным концом гибкой т ги вводитс  простой полиспаст 8 (или 7) оптимальиой кратности К..

В этом случае в уравнение (2) следует ввести величину кратности полиспаста.

Тогда перемещение свободного конца гибкой т ги равно;

- УС- + P-YR- +г- - 2Rr cos (8 - р),04

JK - )

Уравнение (3) определ ет функциональную св зь между величинами /л- и ф, а следовательно, и между перемещени ми движков 9 и /О и отклонени ми наковальни 1 и бойка 2.

Перемещение движков характеризует запас энергии бойка, а перемещение движка 10 - энергию, восприн тую наковальней.

Предлагаемый работомер действует следующим образом.

Боек 2 (фиг. 1) при зар дке нормально отклон етс  в сторону положительных углов ф, поднима сь на некоторую высоту Я. При этом движок 10 от руки устанавливаетс  в нижней части щкалы l/f так, чтобы гибка  т га 6 была бы нат нута. Указатель движка 10 фиксирует на шкале 10 сообщенный бойку запас энергии Е-.

Во врем  падени  бойка гибка  т га 6 через полиспаст 8 заставл ет движок 10 перемещатьс  вверх. После нанесени  удара образцу, укрепленному на торце наковальни 1 боек 2 улавливаетс  снециальным приспособлением. Движок 10 автоматически фиксирует показание (нулевое при вполне упругом ударе и отрицательное при неупругом или не вполне упругом ударе). Получив удар, наковальн  1 с образцом отклок етс  влево (фиг. 1), причем гибка  т га 5 через полиспаст 7 перемещает движок 9 вверх по шкале 7/. Когда скорость движени  наковальни станет равной нулю движок 9 остановитс  и зафиксир ет величину 2 энергии, восприн той наковальней.

Таким образом величина энергии, поглощенной образцом, равна разности EI- 2При изменении длины подвесок может быть изменена кратность полиспаста простым исключением из работы (или. включени  в работу) необходимого числа подвижных и неподвил ных блоков полиспаста. При этом дл  использовани  той же шкалы достаточно нанести на ней новую градуировку или пересчитать показани  старой.

Такую тарировку можно сделать сразу дл  всех возможных вариантов длин подвесок при монтаже копра.

Предмет изобретени 

Работомер к баллистическому копру, отличающийс  тем. что он выполнен в виде полиспастов, гибкие т ги которых прикреплены к бойку и наковальне копра, а обоймы подвижных блоков полиспастов св заны с движками градуированных шкал, предназначенных дл  измерени  скорости перемещени  бойка и наковальни копра и определени  работы, затраченной на деформацию образца испьтемого материала.

Фиг.}

Фиг. г