Высокочастотная установка для испытания материалов на усталость Советский патент 1984 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к высокочастотным установкой для испытания материалов на усталость.

Известна высокочастотная установка для испытания материалов на усталость, содержащая магнитострикционный вибратор, являющийся возбудитеjieM высокочастотных колебаний, жестко соединенный с ним концентратор и приспособление для крепления испытуемого образца, связанное с концентратором tl .

Недостатком данной установки является то, что она имеет большие габариты.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является высокочастотная установка для испытания материалов на усталость, содержащая задающий генератор, подключенный к нему пьезоэлектрический возбудитель колебаний и приспособление для крепления испытуемого образца, связанное с возбудителем колебаний. Пьезоэлектрический возбудитель колебаний представляет набор тонких пластин из пьезоэлектрически активного материала, жестко скрепленных между собой по толщине в пакет. Пластины собирают в пакет для получения максимального смещения, являющегося суммой смещений, возникеиощих на отдельных пьезопластинах 2.

Однако вследствие небольших смещений, получаемых на пьезопластинах, данное устройство не п эзваляет получать испытательных нагрузок с большими амп ли ту дами.

Цель изобретения - увеличение испытательных нагрузок.

Указанная цель достигается тем, что установка снабжена заполняемым жидкостью сосудом, герметизированным с помощью мембраны, пьезовозбудитель размещен в сосуде, а приспособление для крепления испытуемого образца установлено в мембране.

На чертеже схематически показана предлагаемая установка.

Установка содержит задающий генератор не показан ), связанный с ним посредством токонесущих проводников 1 пьезоэлектрический возбудитель колебаний в виде набора пьезокристаллов 2, 5 например, цирконата титаната свинца, представляющих собой пьезоэлементы с большим объемным расширением. Пьезокристаллы 2 размещены в заполненном жидкостью сосуде 3 с крышкой 4. 0 Сосуд 3 герметизирован с помощью мембраны 5, на которой установлено приспособление б для крепления испытуемого образ да 7.

Для охлаждения жидкости в сосуде 3 5 при длительных испытаниях наружная поверхность сосуда 3 омывается охлаждающей жидкостью от магистргши, которая циркулирует по рубашке 8.

Установка работает следующим образом.

При подаче пульсирующего напряжения через токонесущие проводники 1 на поверхность пьезокристаллов 2 последние за счет обратного пьезоэффекта увеличивают свой первоначальный объем, а в связи с тем, что пьезокристаллы 2 находятся в замкнутом объеме с жидкостью, увеличение объема пьезокристаллов 2 повышает давление жидкости в сосуде 3.

Так как жидкость находится в замкнутом объеме, то согласно закону Паскаля она начинает равномерно давить на стенки сосуда 3, крышки 4 и мембрану 5, а вследствие того, что жесткость стенок сосуда 3 и крышки 4 намного порядков выше жесткости мембраны 5, последняя начинает выгибаться и двигать образец 7 вверх.

0 При снятии- напряжения с пьезокристаллов 2 они за счет внутреннейупругости уменьшают свой объем до первоначального, что, в свою очередь заставляет двигаться центр мембра5 ны 5 вниз (в область с разряженным давлением), чему также будут способствовать упругость самой мембраны 5 и масса образца 7.

ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА УСТАЛОСТЬ, содержащая задающий генератор, подключенный к нему пьезоэлект- рический возбудитель колебаний и приспособление для крепления испытуемого образца, отличающаяс я тем, что, с целью увеличения испытательных нагрузок, она снабжена заполняемым жидкостью сосудом, герметизированным с помощью мембраны, пьезовозбудитель размещен в сосуде, а приспособление для крепления испытуемого образца установлено на мембране. о ел М СХ) со