Стенд для испытаний образцов на высокоскоростное кручение

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам, служащим для испытания образцовматериалов на кручение при импульсном приложении нагрузки.Целью изобретения является повьппение безопасности испытаний за счетвыполнения возбудителя импульсногокрутящего момента в виде подключенно 10го к источнику импульсного тока ин. дуктора с двумя электропроводнымидисками и волноводной системы,На чертеже изображен предлагаемыйстенд для испытаний образцов на высокоскоростное кручение.Стенд содержит два захвата для закрепления испытуемого образца (не показаны), связанный с одним из захватовстержень-волновод 1, служащий для пе 20редачи крутящего момента, и возбудитель импульсного крутящего момента,выполненный в виде кольцевого индуктора 2, подключенного через разрядник3 к накопителю 4 электрической энергии, размещенных в направляющих 5двух дисков 6 и 7 из электропроводящего материала и двух параллельныхдруг другу и расположенных в плоскости, перпендикулярной оси кручения,стержней-волноводов 8 и 9 одинаковоговолнового сопротивления.В дисках 6 и 7 имеются одинаковыепо размеру отверстия 1 О, выполненныев диаметрально противоположных частяхэтих дисков, Стержень-волновод 8 прикреплен к диску 6 и пропущен черезцентральное отверстие индуктора 2 иотверстие 10 диска 7. Стержень-волно, вод 9 прикреплен к диску 7. Междусвободными концамн стержней-волново 40дов 8 и 9 размещен связанный с нимистержень-волновод 1.Для того, чтобы исключить появление изгибных колебаний сгержня-волно -45вода 1., необходимо, чтобы импульсынагрузки, распространяющиеся постержням-волноводам 8 и 9, достигалиместа их соединения со стержнем-волноводом 1 одновременно и с одинаковой массовой скоростью, Для этого50геометрические размеры и материалыстержней-волноводов 8 и 9 должныудовлетворять условпп одновременности55 и условию равенств волновых соеди- нений(1 С Р 2)Сгде ), и- плотности материаловстержней-волноводов 8и 9 соответственно;С, и С - скорости звука в материалах стержней-волноводов 8 и 9 соответственно;и Р - площади поперечных сечений стержней-волноводов 8 и 9 соответственно;1и 1 - длины частей стержнейволноводов 8 и 9 отместа их крепления кдискам 6 и 7 до местаих связи со стержнемволноводом 1.Стенд работает следующим образом.При разряде накопителя 4 электрической энергии через разрядник 3 виндукторе 2 возникает быстро .меняю"щееся магнитное поле, индуктирующее .ток в дисках 6 и 7. Взаимодействиетоков в дисках 6 и 7 с изменяющимсямагнитным полем приводит к отталкиванию дисков 6 и 7 от индуктора 2. Диски 7 и 8, имеющие одинаковую площадь,передают одинаковые по величине импульсные усилия стержням-волноводам8 и 9, Возбужденные в них волны нагрузки (сжатия в стержне-волноводе 9и растяжения в стержне-волноводе 8)за счет соответствующего подбора ихматериалов и геометрических размероводновременно достигают места их связисо стержнем-волноводом 1 и импульснозакручивают его, Последний передаетимпульсную крутящую нагрузку испытуемому образцу,Использование в качестве возбудителя импульсного крутящего моментаудобного и безопасного при эксплуатации индуктора с двумя электропроводящими дисками и двух связанных с нимистержней-волноводов (вместо зарядоввзрывчатого вещества) повьппает безопасность испытаний.Формула и з о б р е т е н и яСтенд для испытаний образцов на высокоскоростное кручение, содержащий два захвата для закрепления испытуемого образца, возбудитель импульсного крутящего момента и связанньп с одним из захватов стержень-волновод, служа1/С 1 /С Составитель В.ФиногеновРедактор И,Горная Техред Л.Олийнык Корректор Т.Палий Тираж 500 Заказ 1057 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-Э 5, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 5 56274 щий для передачи крутящего момента от возбудителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения безопасности испытаний, возбудитель импульсного крутящего момента выполнен в виде кольцевого индуктора, подключенного к источнику импульсного тока, размещенных в направляющих с торцовых сторон индуктора двух дисков иэ электропроводящего материала, в диаметрально противоположных частях которых выполнено по одному отверстию одинакового диаметра, и двух параллельных друг другу и расположенных в плоскости, перпендикулярной оси кручения, стержней-волноводов с одинаковым волновым сопротивлением, один конец каядого из которых связан с одним из дисков, а между другими концами размещен связан ный с ними передающий крутящий момент стержень-волновод, причем стержень 6 6волновод, связанный с дальним от места соединения стержней-волноводовдиском, пропущен через отверстие другого диска и центральное отверстиеиндуктора, а материалы стержней-волноводов возбудителя и их геометрические размеры выбраны из условия где С, и С - скорости звука в материалах первого и второго стержней-волноводов;1, и 1 - длины частей первого ивторого стержней-волно- водов от места их креп" ления к дискам до места их связи со стержнемволноводом, передающим крутящий момент