СТЕНД ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ЭНЕРГООБМЕНА
BENCH FOR IMPACT TESTING OF SAMPLES IN ENERGY EXCHANGE RESEARCH

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.
Известен стенд для ударных испытаний образца (патент РФ №1392431, кл. G01N 3/00, 1988), содержащий раму с направляющей, жестко связанный с рамой пассивный захват образца, соосный ему активный захват, расположенные на раме ведущий и ведомый барабаны, привод вращения ведущего барабана, замкнутый гибкий элемент, охватывающий барабаны.
Недостаток стенда состоит в том, что на нем неосуществимы испытания при ударном нагружении с чередованием сжатия со сжатием с изгибом в одном или двух противоположных направлениях.
Известен стенд для ударных испытаний образца (патент РФ №1679254, кл. G01N 3/08, 1991), содержащий раму с направляющей, жестко связанный с рамой пассивный захват образца, соосный ему активный захват, расположенные на раме ведущий и ведомый барабаны, привод вращения ведущего барабана, замкнутый гибкий элемент, охватывающий барабаны, груз для взаимодействия с активным захватом, установленный на направляющей рамы, два фиксатора для соединения груза с соответствующими ветвями замкнутого гибкого элемента.
Недостаток стенда также состоит в том, что на нем неосуществимы испытания при ударном нагружении с чередованием сжатия со сжатием с изгибом в одном или двух противоположных направлениях. Это ограничивает объем информации при исследовании свойств материалов и изделий.
Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации путем проведение испытаний при ударном нагружении с чередованием сжатия со сжатием с изгибом в одном или двух противоположных направлениях.
Технический результат достигается тем, что стенд для ударных испытаний образцов материалов, содержащий раму с направляющей, жестко связанный с рамой пассивный захват образца, соосный ему активный захват, расположенные на раме ведущий и ведомый барабаны, привод вращения ведущего барабана, замкнутый гибкий элемент, охватывающий барабаны, груз для взаимодействия с активным захватом, установленный на направляющей рамы, два фиксатора для соединения груза с соответствующими ветвями замкнутого гибкого элемента, согласно изобретению имеет стержневой ударник, установленный на грузе вдоль продольной оси направляющей и подпружиненный относительно груза, колесо, установленное на грузе и кинематически связанное с замкнутым гибким элементом, кулачок для взаимодействия со стержневым ударником, установленный на колесе с возможностью их относительного поворота и фиксации, рычаг, закрепленный на активном захвате перпендикулярно оси захватов, и фиксатор груза на направляющей, при этом стержневой ударник смещен относительно оси захватов и установлен с возможностью взаимодействия с рычагом.
Технический результат достигается также тем, что он имеет дополнительный стержневой ударник, установленный на грузе вдоль продольной оси направляющей и подпружиненный относительно груза, дополнительное колесо, установленное на грузе и кинематически связанное с замкнутым гибким элементом, дополнительный кулачок для взаимодействия с дополнительным стержневым ударником, установленный на дополнительном колесе с возможностью их относительного поворота и фиксации, при этом стержневые ударники установлены с разных сторон относительно оси захватов, рычаг выполнен двуплечим с обеспечением взаимодействия плеч с соответствующими ударниками, одно колесо установлено с возможностью взаимодействия с наружной поверхностью одной из ветвей замкнутого гибкого элемента, а другое колесо установлено с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью другой ветви замкнутого гибкого элемента.
На фиг.1 представлена схема стенда.
Стенд для ударных испытаний при исследовании энергообмена содержит раму 1 с направляющей 2, жестко связанный с рамой пассивный захват 3 образца 4, соосный ему активный захват 5, расположенные на раме ведущий 6 и ведомый 7 барабаны, привод 8 вращения ведущего барабана, замкнутый гибкий элемент 9, охватывающий барабаны, груз 10 для взаимодействия с активным захватом, установленный на направляющей 2 рамы, два фиксатора 11, 12 для соединения груза 10 с соответствующими ветвями замкнутого гибкого элемента 9.
Стенд имеет стержневой ударник 13, установленный на грузе 10 вдоль продольной оси направляющей 2 и подпружиненный пружиной 14 относительно груза, колесо 15, установленное на грузе и кинематически связанное с замкнутым гибким элементом 9, кулачок 16 для взаимодействия со стержневым ударником, установленный на колесе с возможностью их относительного поворота и фиксации фиксатором 17, рычаг 18, закрепленный на активном захвате 5 перпендикулярно оси захватов, и фиксатор 19 груза на направляющей. Стержневой ударник 13 смещен относительно оси O-O захватов и установлен с возможностью взаимодействия с рычагом 18.
Стенд имеет дополнительный стержневой ударник 20, установленный на грузе вдоль продольной оси направляющей 2 и подпружиненный пружиной 21 относительно груза, дополнительное колесо 22, установленное на грузе и кинематически связанное с замкнутым гибким элементом 9, дополнительный кулачок 23 для взаимодействия с дополнительным стержневым ударником 20, установленный на дополнительном колесе с возможностью их относительного поворота и фиксации фиксатором. Стержневые ударники 13, 20 установлены с разных сторон относительно оси O-O захватов. Рычаг 18 выполнен двуплечим с обеспечением взаимодействия плеч с соответствующими ударниками 13, 20. Одно колесо 22 установлено с возможностью взаимодействия с наружной поверхностью одной из ветвей замкнутого гибкого элемента 9, а другое колесо 13 установлено с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью другой ветви замкнутого гибкого элемента 9.
Стенд работает следующим образом.
Включают привод 8 и приводят во вращение, например, по часовой стрелке (по чертежу) барабаны 6,7 с замкнутым гибким элементом 9. Для ударного нагружения образца 4 осевым сжатием включают фиксатор 12 и перемещают груз 10 до удара по рычагу 18 и захвату 5. Для повторного нагружения осевым сжатием включают фиксатор 11, перемещают груз 10 в исходное положение и повторяют удар. Для нагружения образца ударными осевыми импульсами с изгибом устанавливают груз 10 около рычага 18 на расстоянии, позволяющем рычагу совершать повороты без контакта с грузом 10, и фиксируют положение груза фиксатором 19. Удар с изгибом в одном направлении проводят одним из стержней 13 или 20. Для этого включают фиксатор 17 или 24, вращают соответствующий кулачок 16 или 23, смещают стержень 13 или 20 влево (по чертежу) и деформируют соответствующую пружину 14 или 20. При восстановлении деформации пружины стержень наносит удар по соответствующему плечу рычага 18. Для испытаний при поочередном изгибе образца в двух противоположных направлениях используют оба стержня 13, 20. Время между ударами задают взаимным поворотом кулачков 16 и 23 при выключенных фиксаторах 17, 24.
Стенд обеспечивает проведение испытаний в новых условиях - при ударном нагружении с чередованием сжатия со сжатием с изгибом в одном или двух противоположных направлениях. Это повышает объем информации при исследовании свойств материалов и изделий.