Маятниковый копер для определения ударной вязкости материалов

Сфез Соаетскна Социалистическик РесвубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСЯУ(51)М. Кл.З 6 01 М 3/30 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(088.8) Дате опубликования описания 150981(71) Заявитель 54) МАЯТНИКОВЫЙ КОПЕР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДАРНОЙ ВЯЗКОСТИ МАТЕРИАЛОВИзобретение относится к испытательной технике, а именно к маятнико- вым копрам для определения ударной вязкости материалов. 5Известен маятниковый копер для определения ударной вязкости материалов, содержащий осветитель, фотоприемник, подключенный ко входу осциллографа, блок балансировки, усилитель, позволяющий определить поглощенную материалом энергию по осциллограмме зависимости "нагрузка-время" 1 .Однако устройство не позволяет непосредственно измерить величину по глощенной энергии.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является маятниковый копер для определения ударной вязкости материалов, содержащий устройство для измерения работЫ разрушения, включающее осветитель, фото- приемник, шторку, жестко связанную с маятником, последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик 25 импульсов и блок вычислений, а также блок управления, ко входу которого подключен выход счетчика импульсов, а к выходам - управляющие входы генератора и счетчика импульсов 21,Известное устройство позволяетпроводить автоматическое считываниерезультатов измерения, однако влияние трения в опорах маятника снижаетточность определения работы разрушения материала до и после удара. Кроме того, нестабильность угла зарядкимаятника также увеличивает погрешность измерения,Цель изобретения - повьыение точности определения ударной вязкостиматериалов.Указанная цель достигается тем,что маятниковый копер снабжен блокомпамяти, последовательно соединеннымиисточником опорного напряжения, ключом и компаратором, выход которогоподключен ко входу блока управления,а второй вход - к выходу фотоприемника, подключенному также к блоку памяти, выход которого соединен с сигнальным входом ключа, причем управляющиевходы блока памяти и ключа подсоединены к выходам блока управления, фотоприемник снабжен щелевой диафраг.мой, шторка выполнена в виде нелрозрачного сегмента с центральным окнои расположена симметрично оси штангмаятника, а оптическая ось осветите 864051О тикальной плоскости, проходящей через ось качания маятника, щелевую диафрагму 7, имекщую форму сегмента и расположенную между шторкой 4 и фотоприемником б, блок 8 памяти, компаратор 9, источник 10 опорного напряжения, ключ 11, блок 12 управления, генератор 13 импульсов, счетчик 14 импульсов, блок 15 вычислений. Элементы 5,6,4,13,14 и 15 схемы образуют устрсйство для измерения работы разрушения.Определение ударной вязкости осуществляется следующим образом.В начальном состоянии испытываеый образец 2 установлен на станине 1 копра, маятник 3 взведен, источник 10 опорного напряжения подключен через ключ 11 ко входу компаратора 9, генератор 13 импульсов находится в заторможенном состоянии, а счетчик 10 импульсов сброшен в нуль.После освобождения маятник 3 копэа падает и в нижнем положении ударят по установленному на опоры станины 15 20 25 ЗО 35 образцу 2. Вместе с маятником 3 пеемещается шторка 4 и дважды перекрыает световой поток от осветителя 5 Фотоприемнику б через диафрагму 7, ричем первый раз перекрытие световоо потока происходит непосредственно еред разрушением, а второй - сразу осле разрушения образца, При этом а выходе фотоприемника б последоваельно Формируются два трапецеидальях импульса, которые заполняются четными импульсами, поступанщими от знератора 13. Количество счетных имгльсов, заполнивших трапецеидальные юпульсы, запоминается счетчиком 14 пульсов, так как количество запом,нных счетных импульсов пропорциольно времени перекрытия световоготока, то, зная размеры диафрагмы 7, жно определить скорость движенияятника до и после удара.Измерение скорости движения маят 1 ка 3 осуществляется в точках, в котрых потенциальная энергия маятника д и после разрушения равна. По полу 40 45 55 60 чюным данным блок 15 вычислений опредчяет ударную вязкость материала.фомой выполнения шторки 4 и щели диаЭагмы 7 устраняется влияние радиальНы, биений оптической оси осветителя д ля и Фотоприемника расположена в вертикальной плоскости, проходящей через ось качания маятника,На Фиг, 1 представлена иринципиальная схема предлагаемого маятникового копра; на Фиг. 2 - вид А на фиг. 1.Копер содержит станину 1, на которую устанавливают испытываемый образец 2, маятник 3, шторку 4, выполненную в виде непрозрачного сегмента и расположенную симметрично оси штанги маятника 3, осветитель 5 и фотопри.емник б, расположенные таким образом,что их оптическая ось находится в вер. 5 и фотоприемника б на точность измерения, так как изменения расстояния оси качания маятника 3 до оптической оси вызывают пропорциональные изменения ширины непрозрачного сегмента шторки 4 и длительности интервалов времени перекрытия светового потока,Для того, чтобы исключить влияние .на точность измерения колебаний силы света, нестабильности зазоров между осветителем 5, шторкой 4 и диафрагмой 7 контролируют начало и конец заполнения трапецеидальных импульсов . так начало заполнения определяется источником 10 опорного напряжения,а окончание заполнения второго трапецеидального импульса определяется запомненным в блоке 8 памяти уровнем заднего Фронта первого импульса.Предлагаемое устройство повышает точность определения ударной нязкости материалон.формула изобретенияМаятниковый копер для определения ударной вязкости материалон, содержащий устройство для измерения работы разрушения, включающее осветитель, фотоприемник, шторку, жестко связанную с маятником, последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик импульсов и блок вычислений, а также блок управления, ко входу которого подключен выход счетчика импульсов, а к выходам - упранляющие входы генератора и счетчика импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения ударной вязкости, он снабжен блоком памяти, последонательно соединенными источником опорного напряжения, ключом и компаратором, выход которого подключен ко входу блока управления, а второй вход - к выходу фотоприемника, подключенному также к блоку памяти, выход которого соединен с сигнальным входом ключа, причем управляющие входы блока памяти и ключа подсоединены к выходам блока управления, фотоприемник снабаен щелевой диафрагмой, шторка выполнена в виде непрозрачного сегмента с цент" ральным окном и располоаена симметрично оси штанги маятника, а оптическая ось осветителя и фотоприемника расположена в вертикальной плоскости, проходящей через ось качани . маятника.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Ударные испытания металлов.Под ред, Б,А .Дроздовского. М ., "Мир",1973с . 157-159.2, Проспект фирмы "Сеаз акогпо"на прибор ".год сИаМру". Италия, 1971.864051 оставитель А .Каратышехред И.Асталош Корректор О, Макаренко елеме едакто омит отк роектная,каз 7762/60ВНИИ ПИпо11 3035 Тираж 910 Государственного елам изобретенийМосква., Ж, Ра иал ППП "Патент", г. Ужго Подписноета СССРытийнаб., д 4/5