Установка для испытания образцов на усталость при циклическом изгибе и статическом растяжении или сжатии Советский патент 1984 года по МПК G01N3/34 

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к установкам для испытания на усталость при циклическом изгибе и статическом растяжении или сжатии и позволяет изучать поведечиё материалов при монои полигармоническом изгибе.

Известна установка для испытания на усталость при круговом изгибе и статическом растяжении, содержащая захваты испытуемого образца, размещенные в шпинделях, корпуса которых установлены шарнирно, причем один из них установлен с возможностью осевого перемещения, механизм статического растяжения, соединенньй с одним из захватов,, механизм для создания циклического чистого изгиба и механизм компенсации изгибающего момента в рабочей части образца от действия

.осевой силы lj

Однако данная установка не позволяет проводить испытания при статическом сжатии, а также полигармоническом изгибе.

Наиболее близкой к предлагаемой по те::нической сущности является установка для испытания образцов на усталость при циклическом изгибе и статическом растяжении или сжатии, содержащая -захваты .испытуемого образца, механизм статического нагружения, взаимодействующий с одним из захватом, и механизм циклического изгиба, соединенный с другим захватом посредством устройства для передачи нагрузки которое выполнено в виде резонатора и тяги 2 ,.

Установка дает возможность проводить испытания при циклическом изгибе и статическом растяжении или сжатии, однако ввиду того, что механизм циклического изгиба позволяет осуществлять нагружение только с одной частотой, установка не позволяет воспроизводить нагрузки, обеспечивающие чистый полигармонический изгиб при статическом растяжении или сжатии

Цель изобретения - расширение диапазона воспроизводимых нагрузок путем осуществления чистого моно- и Полигармонического изгиба при статическом растяжении или сжатии.

Указанная цель достигается тем, что установка для испытания образцов на усталость при циклическом изгибе и статическом растяжении или сжатии.

содержащая захваты испытуемого образца, механизм статического нагружения взаимодействующий с одним из захватов и механизм циклического изгиба, соединенный с другим захватом посредством устройства для передачи нагрузки, снабжена двумя центробежными вибраторами, механизм циклического изгиба вьтолнен кривошипным и соединен с обоими захватами, а устройство для передачи нагрузки вьтолнено в виде соединенного с кривошипом регулируемого шатуна, рычага, соединенного одним плечом с шатуном, и взаимодействующего со вторьм плечом рычага своей средней частью короьысла, концы которого соединены с захватами при помощи резонаторов, каждый из которых взаимодействует с соответствующим центробежным выбратором.

Вследствие того, что центробежные вибраторы взаимодействуют с соответствующ ими резонаторами, которые соединены с захватами, а механизм циклического изгиба соединен с обоими захватами, установка позволяет осуществить нагружение испытуемого образца чистым изгибом одновременно тремя независимыми нагрузками, действующими каждая со своей частотой.

На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху{ на фиг. 3 - то же, вид сбоку на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.

Установка содержит захваты 1 и 2 испытуемого плоского образца 3, оси 4 и 5 которых шарнирно установлены в корпусе 6. Механизм статического нагружения, взаимодействующий с захватом 2, включает вилку 7, соединенную с осью 5, пинт 8, установленный в копусе 6, и динамоментр 9.

Механизм 10 циклического изгиба имеет привод 11, выполнен кривошипным и соединен с обоими захватами 1 и 2 посредством устройства для передачи нагрузки, выполненного в виде соединенного с кривоншпом 12 регулируемого шатуна 13, рычага 14, соединенного одним плечом с шатуном 13, и взаимодействующего со вторым плечом рычага 14 своей средней частью коромысла 15, концы которого соединены с захватами 1 и 2 с помощью резонаторов 16 и 17. Каждый из резонаторов 16 и 17 взаимодействует с соответствукяцим центробежным выбратором 18 и 19. Ось 5 установлена в пазу 20 корпуса 6 с возможностью перемещения вдоль продольной оси образца 3. Для изменения соотношения плеч рычага 14 его опора 21 установлена в выполненном в рычаге 14 про-, дольном пазу 22 и перемещается посредством винтовой пары 23. Установка работает следующим образом. Статическая нагрузка на образец 3 создается механизмом статического нагружения, воздействующим вилкой 7 на ось 5 захвата 2. Величина приклад ваемого винтом 8 статического усилия контролируется динамоментром 9. При включении привода 11 механизма 10 циклического изгиба кривошип 12 воздействует посредством шатуна 13 и рычага 14 на коромысло 15, Циклические перемещения коромысла 15 вызывают поворот захватов 1 и 2 на осях 4 и 5 посредством резонаторов 16 и 17 и взаимодействующих с ними центробежных вибраторов 18 и 19, создавая в образце 3 циклический чистый изгиб Изменение основной циклической наJO

IS 1 96 грузки на образец 3 производится путем регулирования соотношения плеч рычага 14 при помощи винтово пары 23, перемещающей опору 21 рычага 14 в пазу 22. Задание асимметрии циклической нагрузки производится изменением длины шатуна 13. Изменение амплитуды основной циклической нагрузки от механизма 10 цикличес- , кого изгиба может производится также с помощью сменных кривсииипов 12. Включение центробежных вибраторов 18 и 19 и выход на резонансный режим резонаторов 16 и 17 позволяет нало,жить еще две гармоники, как правило .высокочастотные, на основную цикли°скую нагрузку от механизма 10. Применение предлагаемой установки позволяет проводить испытания образцов в условиях чистого изгиба при одно-, двух- и трехчастотном нагружеНИИ в широком диапазоне амплитуды и асимметрии нагрузки и независимого варьирования частот составляющих циклической нагрузки.

УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ ИЗГИБЕ И СТАТИЧЕСКОМ РАСТЯЖЕНИИ ИЛИ СЖАТИИ, содержащая захваты испытуемого образца, механизм статического нагружения, взаимодействующий с одним из захватов, и механизм циклического изгиба, соединенней с другим захватом посредством устройства для передачи нагрузки, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона воспроизводимых нагрузок путем осуществления чистого моно- и полйгармонйческого изгиба при статическом растяжении или сжатии, она снабжена двумя центробежными вибраторами, механизм циклического изгиба вьтолнен кривошипными соединен с обоими захватами, a устройство для передачи нагрузки выполнено в виде соединенного с кривошипом регулируемого шатуна, рычага, соединенного одним плечом S с шатуном, и взаимодействующего со вторым плечом рычага своей средней частью коромысла, которого соединены с захватами при помощи резонаторов, каждый из которых взаимодействует с соответствующим центробежным вибратором. 00 00 а

1

±t:

9,

SMvN CsNXvC

4

s

фиеМ