УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ УПРУГОГО ОТСКОКА

Полезная модель относится к испытательной технике для диагностики твердости, наличия полостей и дефектов в материалах, с помощью упругого отскока при ударе бойком.
Известны приборы для исследования материалов методом упругого отскока, в которых разгон бойка осуществляется с помощью энергии пружины, а фиксация величины отскока определяется по величине деформации пружины после удара, удержания штока происходит с помощью рычагов, роликов и других элементов, а.с. СССР №355539, Бюл. №31 от 16.10.72 и №1270654, Бюл. №42 от 15.11.1986.
Недостатком этих устройств является наличие большого числа элементов, вносящих значительные погрешности на величину измерений: пружины, рычаги, ролики и т.д. Сложность конструкций влияет не только на ее стоимость, но каждая лишняя деталь вносит свою погрешность на конечный результат измерения.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является конструкция устройства для определения упругого - гистерезисных свойств резины, содержащая трубу, в которой установлен ударник, с укрепленном на нем собачками, взаимодействующими со стрелками шкалы, а.с. СССР №373584, Бюл. №14 от 12.03.1973.
Недостатком этого устройства является то, что все ударники необходимо снабжать собачками, взаимодействующими со стрелками, а стрелки должны быть прижаты с достаточно большой силой трения с помощью регулировочной гайки 10, что заметно влияет на энергию отскока.
Задачей полезной модели является увеличение точности измерения величины отскока бойка.
Поставленная задача решена за счет того, что устройство для исследования материала методом упругого отскока содержащее направляющую трубу со шкалой, боек, размещенный с возможностью перемещения в направляющей трубе, пружинный механизм, на направляющей трубе расположены два кольца: кольцо отскока и упорное кольцо, закрепленное жестко с помощью винтов, на кольце отскока закреплен пружинный механизм, состоящий из двух пар пружин, первая пара пружин, выполненная изогнутой, расположена в сквозных пазах направляющей трубы, а вторая пара пружин расположена с внешней стороны кольца отскока под углом 90° по отношению к первой паре пружин и упирается во внешнюю сторону направляющей трубы, причем направляющая труба может контактировать с испытуемым материалом с зазором.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где показано устройство в двух видах под 90°, фиг.1, 2 и 3.
Устройство содержит вертикальную направляющую трубу 1 со сквозными пазами 2, внутри которой расположен боек 3. Направляющая труба 1 может контактировать с испытуемым материалом 4 с зазором Δ. На направляющей трубе 1 расположены два кольца: кольцо отскока 5 и упорное кольцо 6, закрепленное жестко с помощью винтов 7. На кольце отскока 5 закреплены две пары изогнутых пружин 8 и 9, первая пара пружин 8 расположена в сквозных пазах направляющей трубы 1, а вторая пара пружин 9 расположена с внешней стороны кольца отскока 5 под углом 90° по отношению к первой паре пружин 8 и упирается во внешнюю сторону направляющей трубы 1.
Работает устройство следующим образом.
Боек 2 падает с необходимой высоты Н в направляющей трубе 1. Упорное кольцо 6 выставляется по высоте h таким образом, чтобы пружины 8 упирались в боек 3 в его нижнем положении при касании с испытуемым материалом 4. При обратном ходе боек 3 цепляет через пружины 8 кольцо отскока 5. Пружины 8 и 9 выполняют роль механического полупроводника - они легко пропускают боек 3 вниз, а потом вместе с кольцом 5 поднимаются до верхней точки отскока на высоту h1 и там фиксируются с помощью пружин 9. Пружина 9 практически без усилий, не препятствуя движению кольца 5 вверх, а вниз упирается «как клин» в поверхность направляющей трубы 1, не давая кольцу 5 упасть вниз тем самым фиксируя величину отскока h1.
Таким образом, в отличие от ближайшего прототипа не тратится значительная энергия на трение скольжение зажатых (в устройстве прототипа) винтом стрелок: кроме этого не надо укреплять собачки на различные бойки из стали, дерева, алюминия.
Устройство изготовлено и первые серии опытов подтвердили его несомненные преимущества по сравнению с известными приборами.