1.4. Машины для динамических испытаний

Для определения механических характеристик конструкционных материалов при ударном нагружении со скоростями деформирования до 7 м/с применяются маятниковые копры. Наибольшее распространение получили методы испытаний на двухопорный ударный изгиб (метод Шарпи) и консольный (метод Изода). Более ограниченное распространение эти копры находят при испытаниях на ударные растяжение и сдвиг. Впервые конструкция двухстоечного маятникового копра была описана Шарпи в 1901 г., с тех пор она не претерпела принципиальные изменения (двухстоячный копер Амслера и специальный одностоечный копер Изода для испытания консольных образцов на ударный изгиб ничем не отличаются от широко используемого в наше время копра Шарпи). Первоначально этот копер был разработан для испытаний на ударный изгиб, и его применение до настоящего времени при других видах испытаний весьма ограничено.

Основным элементом копра является тяжелый плоский молот 5 маятника, который жестко связан со штангой 16 (рис. 1.11) и может свободно вращаться вокруг оси О. Перед испытаниями он поднимается поворотом штанги на угол , который может составлять до 160 , и удерживается в исходном положении защелкой. После освобождения от закрепления маятник описывает дугу, передавая в нижней точке траектории часть своей кинетической энергии образцу 14, установленному в опорах 6. После разрушения образца маятник отклоняется на некоторый угол .

Рис. 1.11. Схема копра

Копер 2130 КМ-0,3 (рис. 1.12) состоит из корпуса 4, на котором смонтированы все узлы маятника 5; опор 6 для установки испытуемых образцов; блока измерения 7, предназначенного для отсчета затраченной на разрушение образца энергии; подъемного устройства 8, служащего для подъема маятника; тормоза 9, для останова движения маятника после разрушения образца; рычага подачи образцов 10; пневмоцилиндра 11; переднего и заднего ограждений 12, 13, предназначенных для ограждения зоны полета маятника и защиты оператора от осколков разрушившихся образцов. Пульт 1 служит для связи блока измерения с микрокалькулятором, который производит обработку результатов испытаний.

Рис. 1.12. Копёр 2130 КМ-0,3

Номинальные значения потенциальной энергии маятников составляют 150±1,5 и 300±3,0 Дж. Диапазон измерения энергии: для маятника с номинальным значением потенциальной энергии 150 Дж составляет от 15 до 120 Дж, для маятника с номинальным значением потенциальной энергии 300 Дж – от 30 до 240 Дж. Скорость движения маятника в момент удара 5,4±0,1 м/с.