УСТАНОВКА ДЛЯ УДАРНЫХ НАГРУЖЕНИЙ ОБРАЗЦА МАТЕРИАЛА
INSTALLATION FOR IMPACT LOADING OF MATERIAL SAMPLE

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.
Известна установка для ударных нагружений образца материала (патент РФ №1587405, кл. G01N 3/32, 1990). Установка содержит основание со стойкой и столом для размещения образца, кронштейн, установленный на стойке, зубчатое колесо и дугу, установленные на кронштейне, две зубчатых рейки, установленные на дуге с возможностью перемещения по ней и связанные с зубчатым колесом, два ударника, закрепленные на соответствующих рейках, и два привода осевого перемещения реек.
Недостаток установки состоит в отсутствии возможности исследований при нанесении по кольцевой траектории точечных ударов и ударов со срезом. Установка создает только точечные чередующиеся удары.
Известна установка для ударных нагружений образца материала (патент РФ №1718029, кл. G01N 3/32, 1992). Установка содержит основание со стойкой и столом для размещения образца, кронштейн, установленный на стойке, зубчатое колесо и дугу, установленные на кронштейне, две зубчатых рейки, установленные на дуге с возможностью перемещения по ней и связанные с зубчатым колесом, два ударника, закрепленные на соответствующих рейках, и два привода осевого перемещения реек.
Недостаток установки также состоит в отсутствии возможности исследований при нанесении по кольцевой траектории точечных ударов и ударов со срезом. Установка создает только точечные чередующиеся удары.
Известна установка для ударных нагружений образца материала (патент РФ №1769067, кл. G01N 3/32, 1992), принимаемая за прототип. Установка содержит основание со стойкой и столом для размещения образца, кронштейн, установленный на стойке, зубчатое колесо и дугу, установленные на кронштейне, две зубчатых рейки, установленные на дуге с возможностью перемещения по ней и связанные с зубчатым колесом, два ударника, закрепленные на соответствующих рейках, и два привода осевого перемещения реек.
Недостаток установки также состоит в отсутствии возможности исследований при нанесении по кольцевой траектории точечных ударов и ударов со срезом. Закономерности ударного воздействия на разрушаемый элемент, особенно на горную породу, учитываются как основные при создании новых эффективных методов и средств, разрушающих горных машин и механизмов. Ограниченные возможности прототипа уменьшают объем информации при ударных испытаниях.
Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации путем обеспечения исследований при нанесении по кольцевой траектории точечных ударов и ударов со срезом.
Технический результат достигается тем, что установка для ударных нагружений образца материала, содержащая основание со стойкой и столом для размещения образца, кронштейн, установленный на стойке, зубчатое колесо и дугу, установленные на кронштейне, две зубчатых рейки, установленные на дуге с возможностью перемещения по ней и связанные с зубчатым колесом, два ударника, закрепленные на соответствующих рейках, и два привода осевого перемещения реек, согласно изобретению на стойке установлена платформа с приводом вращения, а кронштейн закреплен на платформе.
Платформа и привод вращения поворачивают кронштейн вместе с ударниками и приводами, что создает новый вид движения ударников - по окружности. Это обеспечивает, в зависимости от частоты ударов, нанесение точечных ударов или ударов со срезом по кольцевой траектории, чем достигается технический результат.
На чертеже представлена схема установки.
Установка для ударных нагружений образца материала содержит основание 1 со стойкой 2 и столом 3 для установки образца 4, кронштейн 5, установленный на стойке, зубчатое колесо 6 и дугу 7, установленные на кронштейне, две зубчатых рейки 8, 9, установленные на дуге 7 с возможностью перемещения по ней и связанные с зубчатым колесом 6, два ударника 10, 11, закрепленные на соответствующих рейках 8, 9, и два привода 12, 13 осевого перемещения реек 8, 9.
На стойке 2 установлена платформа 14 с приводом вращения 15. Кронштейн 5 закреплен на платформе 14.
Детали установки зависят от задач, для решения которых предназначена установка. Изображенный на схеме вариант установки предназначен для нагружений образца ударами с последующим срезом части поверхности образца, поэтому установка снабжена приводами 16 для перемещения реек 8, 9 по дуге 7, а рейки связаны с дугой 7 шарнирами 17. Приводы для перемещения реек по дуге (показан только привод для рейки 9) выполнены в виде якоря 16 и пары электромагнитных катушек 18, 19. Приводы 12, 13 для осевого перемещения реек имеют якоря 20 и катушку 21 (показаны только для рейки 9).
Установка работает следующим образом.
Включают привод 15 и вращают платформу 14 с кронштейном 5. Поочередно подают ток в катушки 21 приводов 12, 13 и поочередно наносят удары по образцу 4 ударниками 10, 11. Если удары наносятся с интервалами времени, то ударники поочередно после удара производят кольцевой срез на поверхности образца. Длина дуги каждого акта среза задается скоростью вращения платформы 14 и интервалами времени между ударами, а усилие поджатая ударников к поверхности образца задается силой притяжения якорей 20 катушками 21 приводов 12, 13. Если удары наносятся точечно поочередно, без интервалов времени между ударами, то каждый удар наносится в новой точке по круговой траектории. Расстояние между точками нанесения ударов задается скоростью вращения платформы, сила ударов задается, как и в предыдущем режиме, приводами 12, 13. В варианте выполнения установки, показанном на схеме, испытания проводятся при дополнительном срезе в радиальном направлении, для чего поочередно включают катушки 18 и 19, перемещая тем самым якоря 16 вдоль дуги 7. Это создает угловые повороты реек 8, 9 и соответствующие радиальные перемещения ударников 10, 11. При вращении платформы 14 линии среза и траектории ударов скоростью вращения платформы и скоростью угловых перемещений реек 8, 9.
Установка обеспечивает испытания в новых условиях - при нанесении по кольцевой траектории точечных ударов и ударов со срезом.