Устройство для метания шарика при ударных испытаниях

(19) ( ТЕН ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ижевский механический институт (72) Н, П. Кузнецов и В. И. Черепов (53) 531.781(088;8)(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕТАНИЯ ШАРИКА ПРИ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЯХ 1)э О 01 5/00, 6 01(57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при проведении ударных испытаний. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Под действием электромагнита 8 защелка 7 освобождает толкатель 2, который под действием пружины 3 выталкивает шарик 9 из разгонного канала корпуса 1. После отражения шарика 9 от объекта он возвращается в разгонный канал, где тормозится эа счет деформации упругих элементов 11, Положение заторможенного шарика 9 в разгонном канале корпуса 1 определяется по омическому сопротивлению электрической цепи, состоящей из упругих элементов 11 и замыкаю щего их шарика,9 с помощью омметра 12. 1 илИзобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при проведении ударных испытаний.При проведении ударных испытаний необходимо определять количественную характеристику удара и потерь энергии уда; ра. Частично этот вопрос решается путем применения для удара молоточка с пьезоэлементом,Недостатком таких ударных испытаний с применением молоточка является нестабильность величины силового воздействия от испытания к испытанию, сложность оценки потерь энергии при ударе. Указанные недостатки могут быть охарактеризованы как низкая эффективность использования молоточка с.пьезоэлементом для ударных испытаний.Известно устройство Шора, используемое для определения твердости материалов. Устройство Шора позволяет производить механический удар металлического шарика в результате его свободного падения по поверхности объекта, твердость материала которого определяют путем измерения высоты бросания шарика и высоты отскока шарика.Недостатком устройства Шора является сложность измерения высоты отскока шарика от поверхности и невозможность исключения повторного соударения шарика с поверхностью,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для метания шарика при ударных испытаниях, содержащее разгонный канал для метаемого шарика, в одном конце которого размещен пружинный ускоритель и управляемая защелка.Недостатком этого устройства является невозможность исключения повторных отскоков шарика от объекта и невозможность учета энергии шарика после отскока от объекта испытания, т, е. устройство-прототип обладает низкой эффективностью применения.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства для метания шарика,Указанная цель достигается за счетисключения повторных отскоков шарика от объекта, а также за счет возможности учета энергии шарика после отскока от объекта испытания, С этой целью для определения характеристик удара металлического шарика, выбрасываемого из разгонного канала пружиной, сила поджатия которой регулируется, отраженный после удара шарик вновь принимается разгонным каналом устройства для метания шарика, в котором иУстройство состоит иэ корпуса 1 цилиндрической формы. во внутреннем разгонном канале которого с возможностью 30 продольного перемещения располагаешьсятолкатель 2, подпружиненный пружиной 3, Сила поджатия пружины регулируется прижимной гайкой 4, сквозь которую проходит хвостовик 5 толкателя.2. При этом гайка 4 35 ввертывается в корпус 1, а на выходящей изгайки 4 части хвостовика 5 нанесена нониусная шкала для определения силы поджатия пружины 3, Жесткая фиксация положения прижимной гайки 4 относитель но корпуса 1 осуществляется контргайкой 6,Фиксация положения толкателя 2 в разгонном канале корпуса 1 осуществляется управляемой защелкой 7, режим работы которой задается электромагнитом 8, Рабо чее тело - шарик 9 - размещается внутриразгонного канала так, что входит в контакт с пальцем 10 толкателя 2 и фиксируется в канале упругими элементами 11. При этом внутренняя поверхность разгонного канала 50 покрыта электроиэоляционным материаломи упругие элементы 11 расположены на покрытии вдоль осевых образующих внутренней поверхности разгонного канала. Концы двух упругих элементов 11 подсоединены к 55 омметру 12, а замыкание образованнойэлектрической цепочки осуществляется шариком 9. Для направления шарика 9 в разгонный канал корпуса 1 после отстока шарика 9 от обьекта один иэ концов корпу 5 10 15 20 25 происходит гашение его кинетической энергии. Для гашения энергии шарика при его движении по каналу в последнем выполнены подпружиненные направляющие, которые тормозят движение шарика по каналу. При этом для автоматической фиксации положения шарика в разгонном канале две из направляющих образуют омическое сопротивление, эамыкаемое метаемым шариком, а для направления отскочившего шарика в разгонный канал егоконец снабжен выходным раструбом.Основными отличительными признаками от прототипа; направленными на достижение поставленной цели, являются введение в устройство упругих элементов и омметра, При этом одни концы двух упругих элементов подключены к входам омметра, Новым в устройстве является то, что устройство имеет измеритель потерь энергии метаемого шарика, основанный на определении положения упругого шарика внутри канала после его отскока от объекта.На чертеже изображено устройство для метания шарика при ударных испытаниях, общий вид,1716342 Составитель Н.КузнецовРедактор М.Кобылянская Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская Заказ 605 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 101 са 1 имеет выходной раструб, обозначенный индексом А.Устройство для метания шарика при ударных испытаниях работает следующим образом,При вдвинутой в корпус 1 защелке 7 в 5 разгонный канал корпуса 1 вкладывается шарик 9, продвижение которого по разгон- ному каналу тормозится за счет упругих элементов 11. Посредством электромагнита 8 выдвигается в канал защелка 7 и в разгон ный канал корпуса 1 вкладывается до соприкосновения с защелкой толкатель 2 и пружина 3, которая сжимается гайкой 4, положение которой фиксируется гайкой 6. Тем самым устройство готово к работе. После 15 ориентации корпуса устройства в направлении приложения динамического воздействия к объекту испытаний и фиксации этого положения подается команда на электромагнит 8 и защелка 7 освобождает толка тель 2, Последний под действием пружины 3 начинает двигаться по разгонному каналу корпуса 1, выталкивая из него шарик 9. Вылетевший из корпуса 1 шарик 9 после соуда-. рения с объектом испытаний, отразившись 25 от него поверхностью А выходного раструба, направляется в разгонный канал корпуса 1.При движении по нему за счет деформации упругих элементов 11 происходит гаше ние кинетической энергии шарика 9, При этом поджатие пружины 3 осуществляется так, чтобы отскочивший шарик 9 при движении по разгонному каналу 1 был бы останов 35 лен раньше, чем он войдет в соприкосновение с пальцем 10 толкателя 2, положение которого фиксируется концевым ограничителем (не обозначен), Положение шарика 9 при его движении по разгонному каналу кедпуса 1 после отскока определяется по омическому сопротивлению электрической цепочки, состоящей их двух упругих элементов 11 и замыкающего их шарика 9 с помощью омметра 12.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять строго регламентированное ударное силовое воздействие на объект испытаний, повысигь корректность испытаний эа счет исключения повторных отскоков шарика от объекта, и определять величюну потери энергии при ударе.Формула изобретения Устройство для метания шарика при ударных испытаниях, седержацее разгонный канал, в одном конце кмерого размещен пружинный ускоритель и управляемая защелка, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем измерения энергии отскока шарика, в него введены упругие элементы и омметр, при этом второй конец канала снабжен выходным раструбом, а его внутренняя поверхность покрыта электро- изоляционным материалом, вдоль осевых образующих которой расположены упругие элементы, концы любых двух из которых подключены к соответствующим входам омметра.