КОПЕР ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ

Копер для ударных испытаний относится к испытательной технике на перегрузки различных материалов и изделий при ударах.
Известен копер для ударных испытаний, описанный в патенте на изобретение №602818, Бюл. №14 от 15.04.78, содержащий корпус, ротор, закрепленный на роторе держатель, вставленный в держатель боек, выполненный в виде шара, связанный с корпусом конусный ствол, узел крепления испытуемого объекта, установленный на срезе ствола, а полый цилиндр, установленный в корпусе, имеет кольцевую проточку, переходящую в винтовой паз.
Недостатком данной конструкции являются разброс и потери энергии бойка при движении по винтовому пазу и центробежные перегрузки на вал ротора при отрыве от него бойка из-за уменьшения массы с одного конца ротора.
Ближайшим прототипом к предлагаемой полезной модели является изобретение, описанной в патенте №616543 «Копер для ударных испытаний», Бюл. №27 от 23.06.78. Копер содержит корпус и ротор, на периферии которых размещены держатели, выполненные в виде колец со сферической внутренней поверхностью. В кольце вставлены бойки в виде шаров. С корпусом связаны конусные стволы, оси которых расположены по касательным к траектории бойков. Тормозные устройства выполнены в виде подвижных в радиальном направлении колодок с приводами или образованы внутренними криволинейными стенками корпуса. На срезах стволов установлены узлы крепления испытуемых объектов.
Недостатком данной конструкции является то, что держатели (кольца) бойков при движении в радиальном направлении ударяются о стенки корпуса и отскакивают от него, то есть при отскоке не тормозятся поверхностью корпуса, что заметно увеличивает путь торможения и снижает стабильность и точность входа бойков в стволы.
Для устранения этого недостатка тормозные устройства в корпусе выполнены в виде желобов, конусные стенки которых заметно уменьшают путь торможения и полностью гасят отскок колец с бойками от стенок корпуса.
Предлагаемый копер для ударных испытаний имеет корпус 1 и ротор 2, на периферии которого размещены держатели, выполненные в виде колец 3 со сферической внутренней поверхностью. В кольцах 3 вставлены бойки 4 в виде шаров. С корпусом 1 связаны конусные стволы 5, оси которых расположены по касательным к траектории бойков 4. На срезах конусных стволов 5 установлены узлы крепления испытуемых объектов 6. Тормозные устройства 7 выполнены в виде желобов с углом конусности 2а. Привод осевого перемещения 8, радиальные каналы 9 через окна 10 связаны со штоками 11 и кольцами 3, а пальцы 12, входящие в момент разгона ротора и выходящие из фиксатора 13 держателей - с гнездами 14.
Копер работает следующим образом: перед испытанием на копре привод отключен, а пальцы держателей заходят в гнезда фиксатора. При этом штоки входят внутрь радиальных каналов ротора так, что кольца при вращении ротора не задевают стенок тормозных устройств. По достижении заданной скорости вращения ротора включается привод осевого перемещения, который поднимает фиксатор. Пальцы освобождаются и штоки с кольцами и бойками под действием центробежных сил движутся к периферии ротора, где бойки производят удар по испытуемым объектам.
Торможение колец происходит в желобе тормозных устройств. При этом путь торможения значительно уменьшается по сравнению с ближайшим прототипом, так как кольца зажимаются в конусе желоба, при этом приведенное трение  больше, чем на плоскости, то есть , где α - угол конусности желоба. Например, при α=30° имеем , где F - коэффициент трения скольжения кольца по плоскости. Кроме этого, удар держателей колец в конусе тормозных устройств вызывает отскок значительно меньший, чем от гладкой поверхности корпуса, что приводит к большей стабильности выхода бойков из колец, точности попадания в стволы и уменьшает разброс результатов испытаний на копре для ударных испытаний, по сравнению с ближайшим прототипом.