Работомер к баллистическому копру

Работомер к баллистическому копру

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

.,Класс 42k, 20вв

81331

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

П. А. Лебедев

РАБОТОМЕР К БАЛЛИСТИЧЕСКОМУ КОПРУ

Заявлено 29 сентября 1948 г. за Ма 384931 в Гостехнику СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» М 5 за 1950 г.

В технике испытаний материалов на удар применяются, так называемые, баллистические копры, представляющие собой совокупность двух параллельных маятников (бойка и наковальни), позволяющие измерять энергию, затрачиваемую на деформацию испытуемого материала.

Предлагаемый работомер отличается от известных устройств подобного рода тем, что он выполнен в виде двух полиспастов, гибкие тяги которых прикреплены к бойку и наковальне копра. а обоймы подвижных блоков полиспастов связаны с движками градуированных шкал, предназначенных для измерения скорости перемещения бойка и наковальни копра, и для определения работы, затраченной на деформацию образца испытуемого материала.

На фиг. 1 изображена схема работомера; на фиг. 2 — принципиальная схема действия прибора.

Работомер содержит наковальню 1 и бойки 2, подвешенные на параллельных подвесках 8 и 4. С наковальней и бойком соединены гибкие тяги 5 и б полиспастов 7, 8, обоймы подвижных блоков которых связаны с движками 9 и 10 градуированных шкал 11 и 12.

Шкалы 11 и 12 градунрованы в килограммометрах для измерения работы.

Движки 9 и 10, скользят в прорезях шкал П и 12, как по направляющим и удерживаются на них силами трения, если со стороны гибких тяг не предлагается тяговое усилие.

Действие работомера основывается на зависимости между углом отклонения подвески бойка (или наковальни) от вертикального положения и перемещением свободного конца натянутой гибкой тяги, другой конец которой перекинут через блок 18 и прикреплен к бойку или наковальне (фиг. 2). Эта зависимость определяется следующим образом. № 81331

Пусть в равновесии точка соединения бойка (наковальни) с гибкой тягой занимает положение Ао. При этом другой конец гибкой тяги занимает положение Ср.

При отклонении бойка (или наковальни) на угол <р от вертикали точка Ар поднимется на высоту Н = R (1 в coscp), где R — длина подвески 4, и займет положение А1, а Со займет положение С1. Соответствующее перемещение f конца нерастяжимой натянутой гибкой тяги определяется разностью отрезков ApD и A

A>D на отрезке ApD, т. е.

f = CpCq = АОА 1 = АОВ А10.

Если обозначить

А,0=c; A D=d; OD=r, то

f с — d = с — gR" + r"- — 2Pr cos (3 — -;) где P — угол между OD и вертикалью.

При отклонении бойка (наковальни) в сторону отрицательных углов ср1 (т. е. перемещение точки Ар в положение А., а точки Ср в С ) соответствующее перемещение гибкой тяги равно:

CpC = А А, (точка А р получается засечкой радиусом ApD на отрезке A>D) и определится по уравнению (1), в котором угол ср заменен на тр1.

Если точка D не лежит в плоскости продольной симметрии копра, а удалена от последней на расстояние l, то уравнение (1) получит вид:

f с - - * — g R r * — 2Rr cosф — ) . (2)

Во избежание необходимости делать шкалы больших размеров при длинных подвесках копра или больших углах отклонения бойка (наковальни) между блоком 18 и свободным концом гибкой тяги вводится простой полиспаст 8 (или 7) оптимальной кратности К.

В этом случае в уравнение (2) следует ввести величину кратности полиспаста.

Тогда перемещение свободного конца гибкой тяги равно:

)/ с - + Р— gR- + r- — 2Rr cos (з — y) (3)

/к—

К

Уравнение (3) определяет функциональную связь ме?кду величинами ff; и q:, а следовательнО, и ме?кду перемещениями дВижкОВ 9 и 10 и отклонениями наковальни 1 и бойка 2.

Перемещение движков характеризует запас энергии бойка, а перемещение движка 10 — энергию, воспринятую наковальней.

Предлагаемый работомер действует следующим образом.

Боек 2 (фиг. 1) при зарядке нормально отклоняется в сторону. положительных углов ср, поднимаясь на некоторую высоту Н. При этом движок 10 от руки устанавливается в нижней части шкалы 10так, чтобы гибкая тяга б была бы натянута. Указатель дви?кка 10 фиксирует на шкале 10 сообщенный бойку запас энергии Е,, Во время падения бойка гибкая тяга б через полиспаст 8 заставляет движок 10 перемещаться вверх. После нанесения удара образцу, укрепленному на торце наковальни 1 боек 2 улавливается специальным приспособлением. Движок 10 автоматически фиксирует показание (нулевое при вполне упругом ударе и отрицательное при неупругом или не вполне упругом ударе). Получив удар, наковальня 1 с образцом откло— 3— ¹ 81331 няется влево (фиг. 1), причем гибкая тяга 5 через полиспаст 7 перемещает движок 9 вверх по шкале 11. Когда скорость движения наковальни станет равной нулю движок 9 остановится и зафиксирует величину Е> энергии, воспринятой наковальней.

Таким образом величина энергии, поглощенной образцом, равна разности Š— Е .

При изменении длины подвесок может быть изменена кратность, полиспаста простым исключением из работы (или. включения в работу) необходимого числа подвижных и неподвижных блоков полиспаста.

При этом для использования той же шкалы достаточно нанести на ней новую градуировку или пересчитать показания старой.

Такую тарировку можно сделать сразу для всех возможных вариантов длин подвесок при монтаже копра.

Предмет изобр етения

Работомер к баллистическому копру, отличающийся тем, что он выполнен в виде полиспастов, гибкие тяги которых прикреплены к бойку и наковальне копра, а обоймы подвижных блоков полиспастов связаны с движками градуированных шкал, предназначенных для измерения скорости перемещения бойка и наковальни копра и определения работы, затраченной на деформацию образца испытуемого материала !

2 № 81331

Лг

Техред Т. Курилко Корректор Г. Чугунова

Р диктор P. Аанпбург

Подп. к псч. 29 II — 64 г. Формат бум. 70 Q 1081/

Заказ 0393/8 Тираж 200 Цена 5 коп

ЦНИИПИ Государственного комитста по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д, 4, Типография, пр. Сапунова, 2.