УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА УДАР

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания на удар, для определения напряженно-деформированного состояния металлоконструкций из ферромагнитных сталей.
Известно ударное испытательное устройство для определения твердости металла, содержащее полый корпус, подпружиненный ударник, спусковой механизм, включающий шарики, расположенные в отверстиях корпуса, и подпружиненную спусковую втулку, при этом втулка и ударник выполнены с канавками для западания в них шариков при, соответственно, спуске и взводе ударника, поджимающий пружину ударника, регулятор энергии удара размещенный в тыльной части устройства, и рукоятку (авторское свидетельство СССР N1578549, кл. G01М 7/08, G13/30).
Недостатком известного устройства является сложность манипуляций в ходе проведения испытаний, вызванная сменой места удержания (рукой) устройства при его взводе и спуске.
В качестве прототипа принято устройство для испытания на удар, содержащее полый корпус, подпружиненный ударник, спусковой механизм, включающий шарики, расположенные в отверстиях корпуса, и подпружиненную спусковую втулку, при этом спусковая втулка и ударник имеют канавки для западания в них шариков при спуске и взводе ударника, поджимающий пружину ударника регулятор энергии удара, размещенный в тыльной части устройства, и рукоятку. Корпус образован жестко связанным между собой кожухом и гильзой для ударника, в которой выполнены отверстия для размещения шариков спускового механизма. Регулятор энергии удара выполнен в виде резьбовой втулки с отверстием под шток. Рукоятка посредством штока соединена с ударником. (Богаев А.А., Чиннов А.В. - патент RU 2122720, G01N 3/30, G01M 7/08, прототип).
Недостатком этого устройства является необходимость измерения отпечатка, оставленного ударным элементом на испытуемом материале, а
также необходимость нажатия на испытуемый материал корпусом устройства, для произведения удара, что вносит дополнительные погрешности в результаты испытаний.
Задача изобретения - упрощение процесса измерений и повышение точности определения напряженно-деформированного состояния металлоконструкций.
Поставленная задача решается тем, что устройство для испытания на удар, содержащее полый корпус, подпружиненный ударник, спусковое устройство, согласно изобретению дополнительно содержит электромагнитный преобразователь, выполненный в виде измерительной катушки и установленный в нижней части наружной поверхности корпуса, а ударник взаимосвязан с индентором, расположенным в нижней части корпуса и выполненным в виде цилиндра из немагнитного материала с металлическим шариком на конце.
Преимуществом изобретения по сравнению с прототипом является увеличение точности измерения напряженно-деформированного состояния металла за счет исключения влияния шероховатости и случайности результата от попадания на структурно-измененные участки.
Достоинством является прямое получение результатов и отсутствие математических расчетов, связанных с сопоставлением величины отпечатка и усилия вдавливания.
На фигуре изображено устройство для испытания на удар.
Устройство для испытания на удар содержит: цилиндрический полый корпус 1, ударник 2, ударную пружину 3, спусковое устройство 4, индентор 5, электромагнитный преобразователь 6, гайку 7. Вся конструкция помещена коаксиально в цилиндрический полый корпус 1, сверху закрытый гайкой 7, снизу открытый для перемещения индентора 5, содержащий пружину 3 и спусковое устройство 4, обеспечивающие взведение и удержание индентора 5.
Электромагнитный преобразователь 6 состоит из измерительной
катушки 8. Измерительная катушка 8 располагается непосредственно у объекта контроля. Индентор 5 представляет собой цилиндр из немагнитного материала, заканчивающийся металлическим шариком. Для взведения спускового механизма применяется металлический стержень. Ударник 2 представляет цилиндр с боковыми пазами для фиксации во взведенном состоянии.
Устройство для испытания на удар прижимается к поверхности изделия. Электромагнитное поле, создаваемое измерительной катушкой 8, наводит в контролируемом объекте вихревые токи. Поле рассеяния вихревых токов наводит в измерительной катушке 8 преобразователя вносимую электродвижущую силу. Электродвижущая сила, наводимая в измерительной катушке 8, определяется магнитным потоком, циркулирующим в магнитной цепи и вторичным магнитным потоком вихревых токов, возбуждаемых в контролируемой зоне поверхности изделия.
Устройство для испытания на удар осуществляет механическое воздействие на объект и при этом фиксирует изменения, происходящие в металле.
Устройство для испытания на удар подключается к измерительному мосту. Цифровой осциллограф подключается в диагональ измерительного моста. Измерительный мост настраивается на минимальный уровень синусоидального сигнала, подаваемого с генератора сигнала. Изменения в металлах при воздействии на них фиксируются по электромагнитному отклику. Оценка результата производится по изменению амплитуды и фазы синусоидального сигнала, измеренного цифровым осциллографом. С увеличением напряженно-деформированного состояния металла амплитуда и фаза синусоидального сигнала увеличивается.
Предлагаемое изобретение может быть использовано для контроля качества металла в машиностроении, а так же в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности при сооружении и эксплуатации трубопроводов, колонных аппаратов, насосно-компрессорного оборудования, проведения технического диагностирования этого оборудования и экспертизы промышленной безопасности.