Установка для испытаний материалов на усталость при чистом изгибе и статическом осевом нагружении Советский патент 1983 года по МПК G01N3/34 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устанокам для испытаний материалов на усталость при чистом изгибе и статическом осевом нагружении.

Известна установка для испытан материалов на усталость при чистом изгибе и статическом осевом нагружении, содержащая основание, усройство для нагружения образца чистым изгибом, устройство для статического растяжения в виде пружины и гайки для сжатия пружины, зажимы образца, установленные в ведущем и ведомом шпинделях, корпус первого из которых шарнирно соединен с основанием, а корпус второго установлен с возможностью осевого перемещения, и приводной двига.тель, вал которого соединен с ведущим р пинделем, а пружина установлена на основании { .

Недостатком этой установки является несоосное приложение осевой нагрузки к образцу вследствие поворота шпинделей в плоскости изгиба при деформировании образца. Это вызывает изменение осевой нагрузки и появление дополнительной изгибающей нагрузки.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является установка для испытаний материалов на усталость при чистом изгибе и статическом осевом нагружении, содержащая основание, устройство для нагружения образца чистым изгибом, зажимы образца, установленные в ведущем и ведомом шпинделях, корпус первого из которых шарнирно соедине с основанием, а корпус второго установлен с возможностью осевого перемещения в обойме, шарнирно соединенной с основанием, устройство для статического растяжения, выполненное в виде пружины и гайки для сжатия пружины, размещенных на корпусе ведомого шпинделя, и приводной двигатель, вал которого соединен с ведущим шпинделем. Пружина уперта в обойму 2J.

Эта установка позволила устранить несоосность приложения осевой растягивающей нагрузки. Однако она также имеет недостаток, заключающийся в том, что при повороте шпинделей, вследствие деформирования образца по дуге, осевая нагрузка на образец увеличивается пропорционально углу поворота шпинделей. Это снижает точность испытаний.

Цель изобретения - повышение точности испытаний.

Пос.тавленная цель достигается тем, что установка для испытаний материалов на усталость при чистом изгибе и статическом осевом нагружении снабжена кулачком, закрепленним на оси шарнирного соединения обоймы с основанием, жестко связанной с последним, пружина оперта на кулачок, а профиль последнего выбра из условия обеспечения постоянства расстояния между его опорной поверхностью и опорной поверхностью гайки при повороте обоймы.

В предлагаемой установке при повороте обоймы со шпинделем за сче прогиба образца расстояние между обоймой и гайкой уменьшается, однако за счет того, что пружина опирается на кулачок, профиль которого выбран из условия обеспечения постоянства расстояния между его опорной поверхностью и опорной поверхностью гайки при повороте обоймы, осевая статическая нагрузка остается постоянной.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая установка, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на

фиг.. I

Установка содержит основание 1, устройство для нагружения образца 2 чистым изгибом, включающее тяги 3 и 4, траверсу 5 и подвеску 6 с грузом 7, зажимы 8 и 9 образца 2 установленные в ведущем 10 и ведомом 11 шпинделях, корпус 12 первого из которых шарнирно соединен с основанием 1, а корпус 13 второго установлен с возможностью осевого перемещения в обойме 14, шарнирно соединенной с основанием 1, и приводной двигатель 15, вал 16 которого соединен с ведущим шпинделем 10. Установка содержит также устройство для статического растяжения, включающее пружину 17 с гайкой 18 для сжатия пружины 17, размещенные на корпусе 13 ведомого шпинделя 13 и кулачок 19, закрепленный на оси 20 шарнирного соединения обоймы 14 с основанием 1, жестко связанной с последним, пружина 17 оперта на кулачок 19 через кольцо-21, а профиль кулачка 19 выбран из условия обеспечения постоянства расстояния между его опорной поверхностью и опорной поверхностью гайки 8 при повороте обоймы 14.

Установка работает следующим образом.

Образец 2 закрепляют в зажимах 8 и 9. Установкой груза 7 на подвес ку 6 производят нагружение образца 2 чистым изгибом. При помощи гайки 18 сжимают пружину 17, нагружая тем самым образец 2 растягивающей статической нагрузкой, после чего образец 2 .Приводят во вращение с помощью двигателя 15.

В процессе испытаний из-за изгиба образца 2 шпиндели 10 и 11 поворачиваются в шарнирах, расстояние между которыми фиксировано на

основании 1. Поэтому расстояние от опорной поверхности гайки 18 до торца обоймы 14 зависит от величины угла поворота шпинделей 10 и 11. Чем больше угол поворота шпинделей 10 и 11, тем меньше это расстояние. Чтобы это изменение не влияло на величину осевой растягивающей нагрузки, вторая опора пружины 17 выполнена в виде кулачка 19, При повороте шпинделей 10 и 11 кольцо 21 перемещается по профилю кулачка 19, одновременно перемещаясь по корпусу 13 в сторону оси 20.

Таким образом, поворот шпинделей 10 и 11 не влияет на величину статической растягивающей нагрузки.

Предлагаемая установка позволяет повысить точность испытаний на усталость при чистом изгибе и статическом осевом нагружений, за счет устранения влияния прогиба образца на величину осевой статической нагрузки.

УСТАНОВКА ДЛЯ ИС1ШТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ ЧИСТОМ ИЗГИБЕ И СТАТИЧЕСКОМ ОСЕВОМ НАГРУЖВНИН, содержащая основание, устройство для нагружения образиа чистым изгибом, зажимы образца, установленные я «ftnvmeM и ведомом шпинделях. корпус первого из которых шарнирио соединен с основанием, а корпус второго установлен с возможностью осевого перемещения в обойме, шарнирно соединенной с основанием, устройство для статического растяжения, вштолненное в виде прухшны и гайки для сжатия пружи1ш, размещенных на корпусе ведомого шпинделя, и приводной двигатель,.вал которогосоединен с ведущим шпиМделем, о т ли чающая с я тем, что, с целью поввлшения точности испытаний она снабжена кулачком, закрепленным на оси шарнирного соединения обойкк с основанием, жестко связанньвл с последним, пружина оперта на кулачок, а профиль последнего ел выбран из обеспечения постоянства, расстояния между его опорной поверхностью н опорной поверхностью гайки при повороте обойжл. Wi

15

Ж

13 21 П 19