Машина для испытания материалов на виброползучесть Советский патент 1983 года по МПК G01N3/32 

о

UD ISD Изобретение относится к определе нию прочностных свойств материалов, в частности к машинам для испытания образцов материалов на виброползучесть . Известна установка для испытания рлатериалов на виброползучесть, содержащая силовую раму, механизмы статического и циклического нагру.жения испытуемых образцов, датчики циклических перемещений и статическогр нагружения, ост1.едний из которых функционально связан с приводом механизма статического нагружения обраёца{ 1 . Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является машина для испытания ма териалов gaj виброползучесть, содержащая силовую раму, захваты для крепления обра.зца, установленную в направляющих рамы подвижную траверсу, связаннуй с одним из захватов,, механизм циклического нагружения образца, связанный с другим захватом, .механизм статического нагружения образца, включающий реверсивный привод и кинематически связанное с ним устроййтво для преобразования вращательного движения привода в поступательное перемещение; подвижной тра версы, выполненное в виде передачи винт-гайка, средства контроля нагрузки и деформации образца, включеТжые в систему автоматического уп равления механизмами циклического и статического нагружения С23 . Общим недостатком известных машин является низкая точность испытаний жестких материалов, виброползучесть которых не превышает нескольких десятков микрон, из-за люф тов в устройстве для преобразовани вращательного движения привода в по ступательное перемещение подвижной траверсы.; Целью изобретения является повышение точности испытаний. Указанная цель достигается тем, что в машине для испытания материалов на виброползучесть, содержащей силовую, раму, захваты для крепления образца, установленную в направляющ рамы подвижную траверсу, связанную с одним из захватов, механизм цикли ческого нагружения образца, связанный с другим захватом, механизм . ч iMf J i ,j (Л j. f .лглг1. 7 статического нагружения образца,вклю чающий реверсивный привод и кинемати чески связанное с ним устройство для преобразования. вращательного движени привода в поступательное перемещение подвижной траверсы, средства крнтрол нагрузки и деформации образца, включенные в систему автоматического упр лёния механизмами циклического тического нагружения, устройство для преобразования вращательного движени привода в поступательное перемещение подвижной тра1версы выполнено в виде эксцентрикового вала, кинематически связанного с реверсивным приводом, И упругих балок, один конец каждой из которых соединен через подшипник с эксцентриком, а другой закреплен.на юдвижной траверсе. На фиг. 1 приведена схема машины; на фиг. 2 - устройства для преобразования вращательного движения привода в поступательное перемещение подвижной траверсы; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2 . Машина содержит двухколонную силовую раму 1, на которой смонтирован . механизм циклического нагружения, включсиощий цилиндр 2 с подпружиненным штоком 3, приводимый в движение от кривошипного механизма. 4. Шток 3 жестко связан с захватом 5 испытуемого образца 6. В верхней части силовой рамы 1 на ее колоннах установлена подвижная траверса 7 с захватом 8 испытуемого образца б,перемещаемая механизмом статического |Нагружения, включающим реверсивный привод 9 и кинематически связанное с ним посредством червячной передачи 10 устройство для .преобразования вращательного движения привода 9 в поступательное перемещение подвижной траверсы 7, выполненным в виде эксцентрикового вала 11 с двумя эксцентриками 12 и 13 и упругих балок 14 и 15,)один конец каждой иэ которых посаЖен через подшипник 16 соответственно на эксцентрик 12 и 13 эксцентрикового вала 11, а другой жестко закреплен на подвижной траверсе 7. Машина содержит также автоматического управления механизмом циклического и статического нагруженяя, включающую средства контроля нагрузки и деформации образца в виде оптико-механического датчика 17, а также устройства 18 и 19 автоматического управления соответственно реверсивным приводом 9 и кривошипным механизмом 4. Машина работает следукадим образом. Механизм циклического нагружения задает максимальную и минимальную нагрузки цикла нагружения, а механизм статического нагружения среднее значение нагрузки цикла, которое в частном случае (при симмет-: ричном цикле нагружения) может быть равно нулю., При появлении виброползучести образца 5 устройство 18 автоматического управления механизмом статического нагружения получает сигнал от оптико-механического датчика 17, : При этом соответственно отработанный сигнал передается аа привод 9, который через червячную передачу i2 поворачивает эксцентриковый вал

11, .эксцентрики 12 и 1-3 которого |С помощью упругих балок 14 и 15пере.мещгиот подвижную траверсу 7 до восстановления cpeAiiero значения нагрузки. Величина.перемещения траверсы 7 равна абсолютной величине вибропрлзучести образца б.

Примененная в машине для испытаНИИ материсшов на виброползучесть конструкция.устройства для преобразования врав|ательногд движения привода в поступательное перемещение Ъодвижиой утраверси позволяет обеспечить высокую точность перемещения подвижной траверсы за счет уменьшения люфтов, и мертвой зоны в системе управления, что позволяет повыбить точнрсть испытаний образцов материалов на виброполэучесть,

Предлагаемая машина позволяет повысить точность испытаний образцов мате

риалов на риброполЗучесть . Результаты сравнительных испытаний поликапроами|да на известной и предлагаемой машинах при синолетричном цикле нагружения ;показали, первом случае при величине виброползучести 650 мк разброс результатов составляет J 45 мк, а во втором (при величине виброползу-г чести 670 мк) - + 6 мк. Испытания жестких пластмасс, например стеклопластика, на виброползучесвь на известной машине не могут быть проведены из-за недовлетворительной точности. При испытании стеклопластика на предлагаемой машине разброс результатов составляет +5 мк (при величине виброползучестй 76 мк). Кроме того, изгибная податливость упру;Гих балок позволяет несколько потребную мощность привода механизма статического нагружения.

fd±

H №

Фиг2

Фиг.3

МИШИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА (ВИВРОПОЛЗУЧЕСТЬ, содержащая силовую рамуf захваты для крепления образца, установленную в направляющих рамы подвижную траверсу, связанную с одним из захватов, механизм статического нагружения образца,. |бключающий реверсивный привод и ки нематически связанное с ним устройство для преобразования вращательного движения привода в поступательное . . -перемещение подвижной траверсы, средства контроля нагрузки и деформации образца, включенные в систему автоматического управления механизмами циклического и статического нагружения, отличающаяся тем, Ч.ТО, с целью повышения точности испытаний, устройство для преобразования вращательного движения привода в поступательное перемещение подвижной траверсы выполнено в виде эксцентрикового вала с двумя эксцентри,ками, кинематически связанного с ре- с версивным приводом, и упругих балок, (Л один конец каждой из которой соединен через подшипник с э.ксцентриком, а другой закреплен на подвижной траверсе.