Установка для испытаний материалов на ударное сжатие

Установка для испытаний материалов на ударное сжатие

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

4 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 31.05.78 (21) 2623734/25-28 с присоединением заявки М(23) Приоритет—

Опубликовано 150980. Бюллетень No 34

Дата опубликования описания 180980 (51)М. Кл.

G N 3/30

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (5Ç) УАК 820.178.

72(088.8) (72) Авторы изобретения

В.В.Астанин и Г.В.Степанов

Институт проблем прочности AH Украинской CCP (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ

НА УДАРНОЕ СЖАТИЕ

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к уста новкам для испытаний на ударное сжатие путем соударения двух тел.

Известна установка для испытания образцов на ударное сжатие, содержащая станину с направляющими штангами установленный на станине механизм для подъема груза, спусковой механизм, стол для крепления образца, кассету с набором грузов и установленный на кассете ударник (1) .

Недостатком этой установки является то, что она не позволяет осуществлять удары по образцу с большими скоростями.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является установка для испытаний материалов на ударное сжатие, содержащая ствол,. ударник, размещенный в стволе, соединеную со стволом камеру сжатого газа для разгона ударника, и включающий опорный и прижимной фланцы узел крепеления образца, расположенный на конце ствола (2) .

Ударник разгоняется сжатым воздухом по стволу и при вылете из него ударяет по исследуемому образцу, 2 закрепленному перпендикулярно оси ствола, в результате чего в материале образца возникает объемное напряженное состояние с одноооной

5 деформацией. Недостатком этой установки является то, что она не позволяет получить при испытаниях в материале образца двухосную деформацию.

10 Целью изобретения является расши рение создаваемых типов деформированного состояния материала.

Цель достигается тем, что узел крепления образца установлен с воз15 можностью поворота в плоскости, параллельной оси. ствола. В предложенной установке опорный фланец может быть прикреплен к концу ствола с одной стороны посредством шарнира, а

2р с диаметрально противоположной— посредством регулируемой опоры, выполненной в виде шпильки с полусферическими гайками °

На фиг. 1 схематически изображена

25 описываемая установка; на фиг. 2 узел крепления образца; на фиг. 3— процесс образования косой ударной волны.

Установка содержит ствол 1, пред30 ставляющий собой толстостенную тру, 763738

g$

7 Q бу, укрепленную с помощью опор 2 на станине 3. Ствол 1 соединен с помощьиь переходного фланца с камерой

4 сжатого газа, представляющей собой толстостенный цилиндр, в передней части которой (на чертеже не показано) имеется специальная матрица для установки диафрагмы 5, разделяющей ствол 1 и камеру 4.

На конце ствола 1 установлен фланец б, к которому крепится узел крепления образца, состоящий иэ опорного фланца 7, представляющегой собойплоскую плиту с центральным отверстием 8 и прижимного фланца 9, которым исследуемый образец 10 прижимается с помощью шпилек 11 и гаек 12 через резиновые амортизаторы: (на чертеже не показаны) к опорному фланцу 7. Одним краем опорный фланец соединен с фланцем б посредством шарнира 13, представляющего собой ось, закрепленную в проушинах, приваренных к фланцу б и опорному фланцу 7. На противоположном крае в опорном фланце 7 сделан паз, благодаря которому фланец 7 может перемещаться вдоль шпильки 14, закрепленной с помощью гаек 15 на фланце б, и фиксироваться полусферическими гайками 16 при заданном угле..

В стволе 1 установлен ударник 17, выполненный в виде стакана.

Установка работает следующим образом.

Сжатый газ (воздух, водород, гелий) поступает иэ баллона (на чертеже не показан) в камеру 4, и .при достижении в ней давления, необходимого для прорыва диафрагмы 5, последняя прорывается. После прорыва диафрагмы 5 ударник 17, находящийся перед опытом непосредственно за диафрагмой 5 (на чертеже показано пунктиром), разгоняется газом по стволу

1 и при вылете из него ударяет по образцу 10, установленному под заданным углом о соударения.

При этом в результате их деформирования возникает область контакта поверхности ударника 17 и образца

10 .слева от некоторой точки A (см. фиг.3). Граница области контакта в процессе соударения перемещается вправо со скоростью, определяемой скоростью удара V и углом с

B результате по материалу образца

:распространяется косая ударная волна АВ, за фронтом которой материал испытывает деформацию сжатия в двух направлениях Е и (деформация вдоль границы контакта A ударника с образцом Я =О). Профиль волны регистрируется с помощью датчиков.

Соотношение между деформациями в обоих направлениях определяется величиной угла С соударения и скоростью ударника V

Данная установка позволяет проводить испытания материалов на ударное сжатие как при плоском соударении ударника с образцом, так и при соударении под заданным углом, и существенно расширяет возможность изучения сопротивления материалов деформации в зависимости от типа напряженно-деформированного состояния.

Формула изобретения

4 Установка для испытаний материалов на ударное сжатие, содержащая ствол, ударник, размещенный в стволе, соединенную со стволом камеру сжатого газа для разгона ударника, и включающий опорный и прижимной фланцы, узел крепления образца, расположенный на конце ствола, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения создаваемых типов деформированного состояния материала, узел крепления образца установлен с возможностью поворота в плоскости, параллельной оси ствола.

2.установка по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что опорный фланец с одной стороны прикреплен к концу ствола посредством шарнира, а с диаметрально противоположной — посредством регулируемой опоры, выполненной в виде шпильки с полусферическими гайками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

М 145049, кл. 5 01 N 3/30,1961.

2.Астанин В.В. Степанов Г.В.

Пневмопороховой копер для исследования поведения конструкционных материалов в плоской волне нагруэки.—

Проблемы прочности, 1973, 9 12, с. 107 (прототип).

763738 k2.7

Составитель В.Финогенов

Редактор T.Êóýíeöîâà Техред.М. Кузьма Корректор В.Бутяга.

Заказ б27 6 Тираж 019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП"Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4