УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ КРУЧЕНИИ Российский патент 2014 года по МПК G01N3/32 

Описание патента на изобретение RU2503944C2

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.

Известна установка для испытаний материалов на усталость при кручении (Авторское свидетельство СССР №819616, кл. G01N 3/04, 1981), содержащая основание, соосные активный и пассивный захваты для концов образца и механизм нагружения активного захвата.

Недостаток установки состоит в том, что на ней неосуществимы испытания при нагружении образца знакопеременными крутящими усилиями в режиме заданных нагрузок с плавным, ступенчатым, циклическим или импульсным изменением уровня нагрузок в ходе испытаний.

Известна установка для испытаний материалов на усталость при кручении (патент РФ №1132196, кл. G01N 3/34, 1984), содержащая основание, соосные активный и пассивный захваты для концов образца, механизм возвратно-вращательных движений активного захвата, включающий зубчатое колесо, установленное на активном захвате, и привод его вращения.

Недостаток установки также состоит в том, что на ней неосуществимы испытания при нагружении образца знакопеременными крутящими усилиями в режиме заданных нагрузок с плавным, ступенчатым, циклическим или импульсным изменением уровня нагрузок в ходе испытаний.

Известна установка для испытаний материалов на усталость при кручении (патент РФ №1546889, кл. G01N 3/34, 1990), принимаемая за прототип. Установка содержит основание, соосные активный и пассивный захваты для концов образца, механизм возвратно-вращательных движений активного захвата, включающий зубчатое колесо, установленное на активном захвате, и привод его вращения.

Недостаток установки также состоит в том, что на ней неосуществимы испытания при нагружении образца знакопеременными крутящими усилиями в режиме заданных нагрузок с плавным, ступенчатым, циклическим или импульсным изменением уровня нагрузок в ходе испытаний. Это ограничивает объем информации при исследовании свойств материалов.

Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации путем проведение испытаний при нагружении образца знакопеременными крутящими усилиями в режиме заданных нагрузок с плавным, ступенчатым, циклическим или импульсным изменением уровня нагрузок в ходе испытаний.

Технический результат достигается тем, что установка для испытаний материалов на усталость при кручении, содержащая основание, соосные активный и пассивный захваты для концов образца, механизм возвратно-вращательных движений активного захвата, включающий зубчатое колесо, установленное на активном захвате, и привод его вращения, согласно изобретению она имеет направляющую, радиально закрепленную на пассивном захвате, груз, установленный на направляющей, и привод перемещения груза вдоль направляющей.

Технический результат достигается также тем, что привод перемещения груза выполнен в виде набора электромагнитных катушек, установленных вдоль направляющей и взаимодействующих с грузом.

Технический результат достигается также тем, что установка имеет вал, соосно закрепленный на пассивном захвате, груз, установленный на валу с возможностью вращения относительно вала, фиксатор для соединения груза с валом и привод вращения груза.

На чертеже представлена схема установки.

Установка для испытаний материалов на усталость при кручении содержит основание 1, соосные активный 2 и пассивный 3 захваты для концов образца 4, механизм возвратно-вращательных движений активного захвата, включающий зубчатое колесо 5, установленное на активном захвате, и привод 6 его вращения.

Установка имеет направляющую 7, радиально закрепленную на пассивном захвате 3, груз 8, установленный на направляющей, и привод 9 перемещения груза вдоль направляющей.

Привод 9 перемещения груза 8 выполнен в виде набора электромагнитных катушек, установленных вдоль направляющей и взаимодействующих с грузом 8.

Установка имеет вал 10, соосно закрепленный на пассивном захвате 3, груз 11, установленный на валу с возможностью вращения относительно вала, фиксатор 12 для соединения груза с валом и привод 13 вращения груза.

Привод вращения зубчатого колеса выполнен в виде эксцентрика 6, рамки 14 и винта 15, кинематически связанного с колесом 5. На направляющей 7 установлен противовес 16, уравновешивающий направляющую относительно оси вращения захватов. Груз 11 имеет цилиндрическую форму и раскручивается приводом 13 через каток 17. Привод 13 установлен на платформе 18 с винтовым приводом 19.

Установка работает следующим образом.

Устанавливают груз 8 в заданное положение на направляющей 7. При выключенном фиксаторе 12 приводят в действие привод 6 и через рамку 14, винт 15 и колесо 5 создают возвратно-вращательные движения активного захвата 2. Через образец 4 и пассивный захват 3 возвратно-вращательные движения передаются на направляющую 7, в результате чего груз 8 нагружает образец 4 знакопеременными крутящими усилиями. Для изменения величины крутящих нагрузок приводом 9 путем переключения его электромагнитных катушек смещают груз 8 вдоль направляющей 7. Величины нагрузок тем больше, чем на большее расстояние от оси захватов смещается груз 8. Характер изменения нагрузок определяется характером перемещения груза 8: при быстром перемещении груза из одного положения в другое нагрузки изменяются ступенчато, при плавном перемещении - плавно, при циклическом перемещении - циклически. Для импульсного изменения нагрузки приводом 13 через каток 17 приводят во вращение груз 11 до заданной скорости, затем винтовым приводом 19 выводят каток 17 из взаимодействия с грузом 11. Включают фиксатор 12 и соединяют вращающийся груз 11 с валом 10. При совпадении направления вращения груза 11 с направлением поворота захвата 3 крутящий момент ступенчато возрастает, при противоположных направлениях вращения - снижается. В зависимости от задачи испытаний после импульсного нагружения фиксатор 12 может быть выключен, и тогда испытания продолжатся с прежними нагрузками, или оставаться включенным, и тогда испытания будут проходить при увеличенных нагрузках за счет инерционной силы груза 11. Нагрузки создаются инерционными силами и испытания проводятся в режиме заданных нагрузок.

Установка обеспечивает проведение испытаний в новых условиях - при нагружении образца знакопеременными крутящими усилиями в режиме заданных нагрузок с плавным, ступенчатым, циклическим или импульсным изменением уровня нагрузок в ходе испытаний. Это увеличивает объем информации при исследовании свойств материалов.

Похожие патенты RU2503944C2

название год авторы номер документа
Стенд для испытания образцов ступенчатой ударной нагрузкой 1991
  • Лодус Евгений Васильевич
SU1803802A1
УСТАНОВКА ДЛЯ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ 1992
  • Власов Владимир Петрович
RU2020458C1
Установка для испытания образцов на усталость при кручении и осевом нагружении 1988
  • Лодус Евгений Васильевич
SU1504563A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ 1991
  • Дьяков И.Ф.
  • Садриев Р.М.
  • Дьяков В.И.
RU2044296C1
УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦА НА УСТАЛОСТЬ ПРИ ЗНАКОПЕРЕМЕННЫХ КРУЧЕНИИ И ОСЕВОМ НАГРУЖЕНИИ 1991
  • Власов В.П.
RU2045021C1
Установка для испытаний на усталость при сложном напряженном состоянии 1989
  • Лодус Евгений Васильевич
SU1689792A1
Установка для испытания образца на прочность 1990
  • Лодус Евгений Васильевич
SU1753346A1
Установка для испытания материалов на усталость при кручении 1990
  • Лодус Евгений Васильевич
SU1737323A1
Центробежная установка для испытания образцов материалов при динамическом нагружении осевой и крутящей нагрузками 1986
  • Лодус Евгений Васильевич
SU1428992A1
Установка для испытаний на прочность образцов 1987
  • Лодус Евгений Васильевич
SU1490584A1

Реферат патента 2014 года УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ КРУЧЕНИИ

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка для испытаний материалов на усталость при кручении содержит основание, соосные активный и пассивный захваты для концов образца, механизм возвратно-вращательных движений активного захвата, включающий зубчатое колесо, установленное на активном захвате, и привод его вращения. Установка имеет направляющую, радиально закрепленную на пассивном захвате, груз, установленный на направляющей, привод перемещения груза вдоль направляющей, выполненный в виде набора электромагнитных катушек, установленных вдоль направляющей и взаимодействующих с грузом. Установка имеет вал, соосно закрепленный на пассивном захвате, груз, установленный на валу с возможностью вращения относительно вала, фиксатор для соединения груза с валом и привод вращения груза. Технический результат - обеспечение проведения испытаний при нагружении образца знакопеременными крутящими усилиями в режиме заданных нагрузок с плавным, ступенчатым, циклическим или импульсным изменением уровня нагрузок в ходе испытаний. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 503 944 C2

1. Установка для испытаний материалов на усталость при кручении, содержащая основание, соосные активный и пассивный захваты для концов образца, механизм возвратно-вращательных движений активного захвата, включающий зубчатое колесо, установленное на активном захвате, и привод его вращения, отличающаяся тем, что она имеет направляющую, радиально закрепленную на пассивном захвате, груз, установленный на направляющей, и привод перемещения груза вдоль направляющей.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что привод перемещения груза выполнен в виде набора электромагнитных катушек, установленных вдоль направляющей и взаимодействующих с грузом.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она имеет вал, соосно закрепленный на пассивном захвате, груз, установленный на валу с возможностью вращения относительно вала, фиксатор для соединения груза с валом и привод вращения груза.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2014 года RU2503944C2

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ 1992
  • Семенюк А.Н.
RU2039964C1
SU 1546889 A, 28.02.1990
Установка для испытания науСТАлОСТь пРи изгибЕ 1976
  • Андреев Виталий Аркадьевич
  • Дорофеева Галина Яковлевна
  • Рыбаков Владимир Ильич
SU819616A1
Устройство для испытаний материалов на усталость при кручении 1983
  • Лодус Евгений Васильевич
SU1132196A1

RU 2 503 944 C2

Авторы

Лодус Евгений Васильевич

Рогалёв Виктор Антонович

Горшков Лев Капитонович

Даты

2014-01-10Публикация

2012-01-31Подача