Известны машины для испытания на усталость образцов (например, жаропрочных металлов и сплавов), подвергаемых в процессе испытания чистому изгибу с растяжением во время вращения приводом от электродвигателя, с применением электромагнитного программного устройства для создания переменной нагрузки- Основной недостаток этих испытательных машин заключается в том, что они не обеспечивают возможности настройки на программный режим испытания в широком диапазоне продолжительности действия напряжений знакопеременного изгиба и кручения в требуемой последовательности.
Указанный недостаток устранен в описываемой машине тем, что нагружаюш,ее устройство выполнено в виде кривошипного вала с шатуном на одном конце, расположенного в эксцентричной выточке приводного вала и снабженного на противоположном конце самотормозяш,ей червячной передачей для изменения относительного углового расположения приводного и кривошипного валов посредством регулирующего механизма. Последний смонтирован на консольной опоре приводного вала и состоит из входного и промежуточного валиков с шестернями, а также, сдвоенной шестерни, перемеш,аемой в соответствии с программой испытания из среднего в крайнее положение вручную посредством рукоятки -или автоматически посредством распределительного диска с переставными кулачками, воздействуюшими на кнопочный механизм электромагнитного программного устройства.
На фиг. 1 изо.бр.ажена схема описываемой машины; на фиг. 2 - схема приспособления для испытания на переменный изгиб в одной плоскости; на фиг. 3 - схема приспособления для испытания на переменное кручение; на фиг. 4 - электрическая схема, обеспечиваюш,ая работу программирующего механизма.
к- 112656 2
Несушей деталью машины является станина /, на верхней поверхности которой укреплен кривошипный возбудитель динамических перемешений.
Главный вал 2 возбудителя смонтирован в корпусе 3 на шарикозых подшипниках. В эксцентричной расточке главного вала помещен кривошипный вал 4, на шейке которого расположен шатун о. Изменение относительного углового расположения валов 2 и 4, а также фиксация этого располоясення осушествляется самотормозящей червячной передачей, шестерня которой укреплена на левом конце кривошипного зала. Эксцентриситет ri расточки главного вала равен радиусу Г2 кривошипа; поэтому амплитуду динамических перемещений, развиваемых возбудителем, можно регулировать в пределах от О до п .
Изменение амплитуды осушествляется на ходу машины посредством регулировочного механизма, смонтированного на консоли главного вала в корпусе 6 и состояшего из двух промежуточных валиков 7 и п входного валика 9 с червячным винтом на одном конце и шестер;;ями Z-i и Z& на противоположном конце. При установившейся амплитуде перемещений регулировочный механизм вращается совместно J главным валом 2. Для изменения амплитуды перемещений необходимо переключить рукояткой 10 сдвоенную шестерню Za-Zs из среднего 3 крайнее положение. Двойная шестерня вращается вместе с валиком /./ шестерни Zi-Z2 со скоростью вращения главного вала. Число зубьев шестерен Zo-Zi и Zs-Ze подобраны таким образом, чтобы при правом или левом крайнем положении сдвоенной шестерни входной валик 9 соответственно опережал или отставал от вращения главного вала. Скорость вращения кривошипного вала 4 относительно главного вала 2 составляет 0,1 об/мин., что обеспечивает достаточную точность рег лпрования амплитуды возбуждаемого перемещения. Для фиксации нужной амплитуды перемещений достаточно сдвоенную шестерню переместить в среднее положениеПриводной электродвигатель помещен внутри станины /; вращение на главный вал передается посредством клиноременной передачи через шкив 12.
Динамическое перемещение, создаваемое описанным выше мехаjiusMOM, может быть использовано для нагружения испытываемой детали переменным изгибаюшим или крутяшим моментом, в зависимости от того, какая нагрузка для данной детали является наиболее опасной. Для крепления испытываемых деталей или приспособлений служат два Т-образные паза 13, профрезерованные непосредственно на станине машины.
Копсольно расположенная нагружаемая система приспособления для испытания деталей на переменный изгиб в одной плоскости состоит из динамометра с двумя плоскими рессорами 14, зажимных патронов 5, испытываемой детали 16 и рычага 17, через который передается динамическое перемешение от шатуна 5 возбудителя. Левая часть нагружаемой системы неподвижно прикреплена к угольнику 18. Величина нагрузки определяется посредством микроскопа 19 по прогибу рессор 14. Для устранения статической составляющей (которая может возникнуть при закреплении детали из-за ее перекосов) шатун 5 имеет регулируемую д.линз , которая (Ьиксируется после окончательной установки испытуемой детали.
Для испытания деталей на переменное кручение в Т-образпых пазах 1 станины машины закрепляют приспособление, которое состоит консольного стержневого динамометра 20, левый конец которого ненодвижно закреплен в кронштейне 21, зажимных патронов 22, испытуемой детали 23 и шпинделя 24 с траверсой 25. Крутильные колебакич ,;ы нс- оу:г:1йют:я uj i-iVi..:.:,; . ьпэоулиуглч, iia..iii4ecKiii:- ;1срг;лсшони/1 испосрсЛ.:тзс11:;о Пи трлВср тящкх дюмеитов определяется посредством микроскопа :Ь по закручиванию упругого элемента динамометра.
Частота собственных коотебакий упругих систем приведенных выше приспособленки принята равней частоте возбуждения, благодаря Кму существенно разгружается псд1пипр1ик кривошипа п снижается . отреб.тяемая 1ош,11ость. TaKoii резонансный режим испытаний обеепсчпвается посредством соответствз ощего выбора массы 27, сос 5сдоточепной иа го.товке niaryna J, и 2, расио,и:жемиых на коинах траверсы 25.
Г1рограм.ированн нагрузки осущсств;;яется гцего переключения сд1юсннст1 шост-. средствол рукоятки 10.
Автоматическая работа программируюш,его механизма обеспечивается электрической схемой машины.
Перед запуском машины натружаегчая система L находится в свободном состояни; И ее геометрическая ось совпадает с осью .v-л, а рукоятка О занимает среднее положение- Исходное положение всех контактов схемы соответствует показанному на фиг. 5. Кулачок а находитея неред нереключателем П.
После запуска машины диск Е, враш,аясь по часовой стрелке, замыкает контакты переключателя П, что вызывает срабатывание роле Р и электромагнита Mi. Рукоятка О пр;; этом поворачивается влево, и нагрузка возрастает.
Когда амплитуда динамических перелгещений достигнет предусмотренной программной величины 52, ее дальнейшее увеличение прекращается, так как невозвратный микропереключатель П замыкает цепь реле РЗ, а реле PI принимает исходное по;:ожение, обесточивая электромагнит М. Рукоятка О при этом возврашается среднее положение под воздействием натяжной пиужины tn.
Такое состоянне схемы соответствует натруженню образца нап 1яжениями 32
Угол G между к}лачкам 1 а и /) выбирается так, чтобы поворот диска Е на этот }тол соответствовал числу циклов Яг действия максимальных напряжений зз. При замыкании кyлaчкo b контактов переключателя /72 срабатывает реле P-i (так как нормально разомкнутые контакты реле Рз к этому времени будут замкнуты) п электромагнит yV/2. Рукоятка О переключается в правое положение, вызывая уменьшение амплитуды динамического перемещения, которое прекратится, как только диск Е повернется иа угол Р и кулачок С замкнет коитакты переклрочателя Яз. При этом про;:с:.одит срабатывание реле Р., размыкающего контакты переключателя Я.;, после чего схема оказывается в исходном положенип. Величина угла Р выбирается с расчетом, чтобы пос.ле е|)абатызания переключателя //з от к ;1ачк;; С иаи:)яженне образца соответетвовало минимальному уроврпо А. ;
Амплитуда напряжений при уровне i будет сохраняться до тех пор, пока диск Е не повернетея на угол (3. После того, как кулачок а снова замкнет контакты переключателя Ii. цикл сарьирования иагрузки повторится в TOJJ же последовательности.
Чтобы начать нснытания с минимального уров} я напряжений i необходимо после включения приводного мотора машины нажать :а кнопку /Ci и следить в п кpocкoп за увеличенпем нагрузки. Когда амп.титуда динамических перемещений достигнет величины 5i, следует нажать иа кнопку /С,;, после чего увел1 чение нагрузки прекратится. Перечески при загйыкании кулачком а контактов псрек.-1ючателя fli.
Диск Е кинематически связан с валиком // (фиг. 1). Скорость вращения диска обесиечквается червячным редуктором и сменными шестерня-vui. Варьируя величину углов « и Р, число кулачков, а также число оборотов диска Б, можно осуществлять различные ирограмхп.
испытаний с ВеСЬл : HII:|;iOKIii Л11ЛГ|аЯОН М ИСрИОДО ВарЬИрОВ; ; и
отиошекнн ih/Hi | 3.,-j.
П р е д м е т и з о б р е т е н и я
Маншна д,,1я испытания .мета.ч/шческих образцов н деталей taшиii на усталость при 3 ;ако 1еремеином изгибе и кр че;1ии, осуществляемых Загружающим устройством, приводимыл; в действие э,1ектродвигателем, с ирименением электромагнитного ирограммиого устройства для автоматического создания требуемой нагрузки, отличающаяся тем, что, с целью настройки машины на нрограм.миый режим испытания в щироком диаиазоие нродолжительиости действия наиряжений изгиба и кручения в требуемой последовательности, нагружающее )стройство вынолиено в виде кривон;иииого вала с шатуном на одном конце, расположенного в эксцентричной выточке приводиого вала и снабженного на противоиоложном конце самотормозящей червячной передачей для изменения относительного зглового расгюложеиия нриводиого и кривощииного валов носредством регулирующего механизма, смонтированного на консольной оиоре нриводного вала и состоящего из входного и промежуточных валиков с щестернями, а также сдвоенной шестерни, иеремещаемой в соответствии с программой испытания из среднего в крайнее положение вручную носредством рукоятки или автоматически посредство.м расиределительиого диска с переставными кзлачками, воздействующими на кнопочный механизм электромагнитного программного устройства.
18 ПIS 15
21
17 5 I
Л N
