Способ испытания образцов на усталость повторными ударами и приспособление к копру повторного удара для его осуществления Советский патент 1984 года по МПК G01N3/34 

1 Изобретение относится к испытательной технике, а именно, к способ испытания образцов на усталость повторными ударами и приспособление к копру повторного удара для испыта ния образцов на усталость. Известен способ испытания образцов на усталость повторньтми ударами заключающийся в том, что образец устанавливают на неподвижных опорах и нагружают изгибаюпщм ударом с помощью падающего груза 1. Недостатком данного способа явля ется то, что он не позволяет проводить испытания на усталость повторн ми ударами в условиях предварительного статического изгиба образца. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является сп соб испытания образцов на усталость повторными ударами, заключающийся в том, что к образцу, установленному на неподвижных опорах, прикладывают статическую изгибающзпо нагрузку и.нагружают его повторными изгибающими ударами. Образец устанавлив ют концами на две неподвижные опоры статическую изгибающую нагрузку к образцу прикладывают через подвижную опору, установленную между неподвижнь1ми опорами, а. ударную нагрузку прикладывают нецрсредственно к образцу в его центральном сечении 23, Приспособление к копру повторного удара для осуществления известно го способа содержит неподвижные опо ры для образца, устройство для нагружения образца статической изгибающей нагрузкой, подвижную опору, установленную с возможностью взаимо дейстется с образцом Г2, Недостатком зтого способа испыта ния образцов является то, что он не обеспечивает получение достоверных результатов при проведении испытаний материалов, из-за нарушения заданного режима нагружения. Это происходит в результате згменъшения статической нагрузки на образце вследствие релаксации напряжения, обусловленной накоплением остаточно деформации образца при неизменном расположении опор. Кроме того, при постоянной энергии удара, по мере увеличения статической нагрузки про исходит уменьщение полезной части энергии удара, расходуемой на динамический изгиб образца, поскольку 942 часть энергии удара бабы копра будет расходоваться на разгрузку подвижной опоры. Цель изобретения - повышение достоверности получаемых результатов путем поддержания постоянного уровня нагрузки и уменьшения потерь энергии удара на компенсацию статической нагрузки на образце, Указанная цель достигается тем, что согласно способу испытания образцов на усталость повторными yдapaми заключающемуся в том, что к образцу, установленному на неподвижньк опорах, прикладьгеают статическую изгибающую нагрузку и нагружают его повторными изгибающими ударами, образец устанавливают На одну из неподвижных опор в центральном сечении и упирают его одним концом в противоположно расположенную вторую неподвижную опору статическую изгибающую нагрузку прикладывают к свободному концу образца, а нагружение образца повторными ударами осуществляют через подвижную опору, которую упруго поджимают к образцу усилием, обеспечивающим постоянный контакт подвижной опоры с образцом при его ударном изгибе, Приспособление к копру повторного удара, содержащее неподвижные опоры Для образца, устройство для нагружения образца статической изгибающей нагрузкой, подвижную опору, установленную с возможностью взаимодействия с образцом, снабжено двуплечим рыча.гом, несущим на одном конце опертую на подвижную опору втулку, служащую для введения в нее элемента передачи ударной нагрузки, и винтовым натяжным механизмом, соединенным через упругий элемент с вторым концом рычага. На чертеже изображено приспособление к копру повторного удара для осуществления способа испытания образцов на усталость повторными ударами. Приспособление содержит неподвижные опоры 1 и 2 и подвижную опору 3 испытуемого образца 4. На подвижную опору 3 опирается вьшолненньй в виде втулки 5 конец двуплечего рычага 6, второй конец которого связан ерез упругий элемент 7 с установленным на раме копра винтовым натяжным механизмом 8. Во втулке 5 установлен элемент 9 передачи ударной нагрузки. Приспособление также содержит устройство для нагружения образца статической изгибающей нагрузкой, вьшолненно в виде набора грузов 10, взаимодействукщих с образцом посредством рычага 11 первого рода, укрепленного на шарнирной опоре 12. Рычаг 11 в горизонтальном положении удерживается скобой 13, которая закреплена на рычаге около опоры 12, а вторым концом опирается на консоль образца 4.

Способ осуществляется с помощью приспособления следующим образом.

Образец 4 устанавливается в центральном сечении на неподвижную опору 1 так, что один его конец опирается на противоположно расположенную неподвижную опору 2. На консоли образца закрепляется скоба 13 и к концу рычага 11 подвешивается набор грузов 10. При помощи винтового натяжного механизма 8 и упругого элемента 7 подвижная оц,ора 3 прижимается к образцу так, чтобы неподвижная опора 2 была разгружена, но ее контакт с образцом был сохранен. Затем приводится в действие механизм ударного нагружения копра. Удар бойком наносится по элементу 9 передачи ударной нагрузки в сечении между опорами 1 и 2 образца 4, при этом образец динамически изгибается. Скоба 13 при этом выполняет роль неподвижной опоры. При деформации образца под действием ударной нагруз ки рычаг 6 с упругим элементом 7 продолжают прижимать подвижную опору 3 к образцу, практически обеспечивая неизменность статического усилия их взаимодействия, что позволяет полностью использовать энергию удара для динамического деформирования образца. После удара образец 4 под действием сил упругости возвращается в исходное положение, причем неподвижная опора 3 гасит свободные колебания образца. Появление остаточного прогиба в процессе усталостных испытаний пластических материалов не влияет на величину уровня статической нагрузки, так как механизм статического нагружения будет поддерживать постоянный уровень нагрузки в течение всего испытания.

Использование предпагаемого способа испытания образцов и приспособления к копру повторного удара позволяет получать достоверные результаты при проведении испытаний на усталость повторными ударами пластичных материалов, так как обеспечивается выполнение требований поддержания постоянного уровня статической нагрузки на щ)отяжении всего испытания образца. Кроме того, в результате обеспечения независимости полезной силы удара от предварительного статического нагружения уменьшаются потери энергии удара на компенсацию статической нагрузки, что расширяет возможности способа испытания на усталос,ть повторными ударами.

1. Способ испытания образцов на усталость повторными ударами, заключанядийся в том, что к образцу, установленному на неподвижных опорах, прикладывают статическую изгибающую нагрузку и нагружают его noBfopHbiMM изгибающими ударами, о тличающийся тем, что, с целью повышения достоверности получаемых результатов путем поддержания постоянного уровня статической нагрузки и уменьшения потерь энергии удара на- компенсацию статической нагрузки на образце, образец устанавливают на одну из неподвижных опор в центральном сечении и упирают его одним концом в противоположно расположнную вторую неподвижную опору, статическую изгибакицую нагрузку iipH.кладывают к свободному концу образца, a нагружение образца повторными уда рами осуществляют подвижную опору, которую упруго поджимают к образцу усилием, обеспечивающим постоянный контакт подвижной опоры с образцом при его ударном изгибе. 2. Приспособление к копру повторного удара для испытания образцов на усталость, содержащее неподвижг ные опоры для образца, устройство для нагружения образца статической изгибающей нагрузкой, подвижную опору, установленную с возможностью оо го взаимодействия с образцом, о т л и- чающееся тем, что оно снабжено двуплечим рычагом, несущим на о одном конце опертую на подвижную опо4 ру втулку, служащую для введения и нее элемента передачи ударной нагрузки, и винтовым натужным механизмом, соединенным через упругий элемент с вторым концом рычага.