Приложение 1 (обязательное). Пружинное устройство для испытаний на удар и его калибровка

Приложение 1
Обязательное

Пружинное устройство для испытаний на удар и его калибровка

1. Конструкция калибрующего устройства

Основной частью устройства является маятник (черт. 1.1), к нижнему концу которого прикреплена стальная пружина (черт. 1.2). Пружина изготовлена из пружинной стали (в закалке нет необходимости) и жестко прикреплена к маятнику.

Калибрующее устройство в сборе представлено на черт. 1.3. Кроме рамы, основными частями устройства являются: подшипник 7, тормозящий указатель 2, спусковое основание 3 и спусковой механизм 4. Эти части в увеличенном масштабе показаны на черт. 1.4.

Для получения соответствующих характеристик торможения указателя между металлическими поверхностями подшипника помещают войлок, а рояльную струну изгибают так, чтобы сила, удерживающая войлок, была незначительной.

Так как спусковой механизм необходимо удалять при настройке калибрующего устройства, спусковой

механизм крепится к основанию винтами.

2. Методика настройки калибрующего устройства

Настройку калибрующего устройства проводят с использованием отдельного ударного элемента 7, извлеченного из пружинного испытательного устройства, как показано на черт. 1.5.

Ударный элемент подвешивают на четырех льняных нитях 2, закрепленных в точках, расположенных в горизонтальной плоскости на 2000 мм выше точки соприкосновения пружины 3 и ударного элемента, когда последний находится в состоянии покоя. Ударный элемент отводят от пружины 3 и ударяют им о пружину. При этом точка соприкосновения ударного элемента с пружиной (в динамических условиях) не должна быть ниже точки соприкосновения ударного элемента с пружиной в положении покоя более чем на 1 мм. Точки подвеса затем поднимают на расстояние, равное расстоянию между обеими точками соприкосновения.

При отрегулированной системе подвески ось ударного элемента должна быть перпендикулярна к воспринимающей удар поверхности пружины, а сам ударный элемент в момент удара должен располагаться горизонтально.

Когда ударный элемент находится в положении покоя, калибрующее устройство располагают так, чтобы точка, в которую будет нанесен удар в процессе калибровки пружинного устройства, находилась точно по центру головки молотка (см. черт. 1.2 настоящего стандарта).

На черт. 1.5 изображен лишь маятник калибрующего устройства. Разница в 1 мм по вертикали приводит к погрешности настройки примерно 0,8%.

Перед настройкой с калибрующего устройства снимают спусковой механизм.

Допускается применять другой способ подвески ударного элемента с использованием двух льняных нитей. Чтобы при этом способе подвески ось ударного элемента была перпендикулярна к поверхности пружины маятника, система подвески должна быть отрегулирована так, чтобы ударный элемент после удара о пружину перемещался по тому же самому пути, что и перед ударом. Кроме того, необходимо следить, чтобы нить, ближайшая к головке молотка, располагалась на достаточном расстоянии от конца ударного элемента, чтобы она не служила помехой для маятника и указателя.

Для получения достоверных результатов калибрующее устройство жестко прикрепляют к опоре, например к конструкционным частям здания.

Калибровку осуществляют, создавая энергию удара 1 Дж, которая достигается при высоте падения (4081) мм.

Высоту падения измеряют от центра тяжести ударного элемента; для удобства измерения могут быть использованы две стеклянные трубки 4 (черт. 1.5), соединенные между собой гибким шлангом. Одну стеклянную трубку закрепляют и снабжают шкалой 5.

Для удержания ударного элемента в верхнем положении может быть использована тонкая нить 6, которая при разрыве отпускает ударный элемент.

Для градуировки шкалы на шкальной пластине вычерчивают окружность с центром, совпадающим с точкой крепления маятника, а радиус должен быть таким, чтобы окружность касалась тормоза указателя. На этой окружности в точке, где тормоз указателя соприкасается с маятником, находящимся в состоянии покоя, отмечают нулевую точку (0 Дж - см. черт. 1.6).

Точку на шкале, соответствующую энергии удара 1 Дж, получают, отпуская ударный элемент с высоты (4081) мм для удара о пружину маятника. Операцию повторяют не менее 10 раз, и окончательно точку "1 Дж" получают по среднему показанию тормозного указателя.

Другие точки шкалы получают следующим образом. Через центр окружности и точку "0 Дж" проводят прямую линию. Ортогональная проекция точки "1 Дж" на эту прямую обозначена буквой Р. Промежуток между "0 Дж" и Р делят на 10 равных частей. Через каждую точку деления проводят перпендикуляры к прямой "0 Дж - Р". Точки пересечения перпендикуляров с окружностью соответствуют значениям энергии удара 0,1; 0,2; 0,3...0,9 Дж. Этот же принцип может быть использован для нанесения делений на шкалу за точкой "1 Дж".

3. Эксплуатация калибрующего устройства

Для получения достоверных результатов калибрующее устройство необходимо жестко прикрепить к опоре, например к конструкционным частям здания.

Пружинный прибор для испытаний на удар, который необходимо настроить, размещают на спусковом основании, а затем приводят три раза в действие при помощи спускового механизма калибрующего устройства; эту операцию не допускается проводить вручную.

После каждого срабатывания ударный элемент испытательного прибора разворачивают в другое положение. Среднее арифметическое трех значений энергии, полученных по шкале калибрующего устройства, принимают за фактическое значение энергии удара пружинного прибора.