Установка для испытаний материалов на усталость при чистом изгибе и осевом нагружении Советский патент 1985 года по МПК G01N3/34 

Фиг.1 Изобретение относится к исследованию прочностгых свойств материало а именно к установкам для испытаний материалов на усталость, в частност для изучения совместного действия чистого изгиба и пульсирующего осевого нагружения. Известна установка для испытания материалов на усталость при чистом изгибе и осевом нагружении, содержащая основание, устройство для осе вого нагружения образца, устройство для нагружения образца чистым изги бом, выполненное в виде траверсы и подвески с грузом, приводной двигатель, зажимы для образца, установленные в шпинделях, корпуса которых шарнирно соединены с основанием, а один из шпинделей установлен с возможностью осевого перемещения l. Недостатком известной установки является изменение амплитуды изгибного напряжения вследствие действия осевой нагрузки. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является установка для испытаний материалов на усталость при чистом изгибе и осевом нагружении, содержащая основаниеу привод для осевого нагруже ния образца, устройство для нагруже ния образца чистым изгибом, зажимы образца, установленные в шпинделях, корпуса которых посредством осей шарнирно соединены с основанием и с устройством для нагружения образца чистым изгибом, при этом один из шпинделей связан с приводным двигателем, а другой установлен с возмож ностью осевого перемещения и соединен с приводом для осевого нагружения, установленным на корпусе этого шпинделя, и механизм для исключения изгибающего момента в рабочей части образца от действия осевой силы, вы полненный в виде двух стержней, уст новленных на ксэрпусах шпинделей пер пендикулярно их оси вращения в плос кости приложения изгибающего момента, и грузов, размещенных на стержнях с возможностью установочного перемещения вдоль стержней 2. Механизм для исключения изгибающего момента в рабочей части образца создает дополнительный изгибающий момент при повороте шпинделей вследствие прогиба образца, который уменьшает влияние изгибающего момента от осевой нагрузки. Однако из-за тоге, что момент, от осевой нагрузки зависит от прогиба образца и является переменным по его длине, а дополнительный момент является постоянным по длине образца, не происходит устранения влияния, осевого нагружения 170 всей длине рабочей части образца, что приводит к снижению точности испытаний. 69 Цель изобретения - повышение точности испытаний при пульсирующем осевом нагружении путем обеспечения заданной амплитуды изгибного напряжения . Поставленная цель достигается тем, что в установке для испытаний материалов на усталость при чистом изгибе и осевом нагружении, содержащей основание, привод для осевого нагружения образца, устройство для нагружения образца чистым изгибом, зажимы образца, установленные в шпинделях, корпуса которых посредством осей шарнирно соединены с основанием и с устройством для нагружения образца чистым изгибом, при этом один из шпинделей связан с приводным двигателем, а другой установлен с возможностью осевого перемещения и соединен с приводом для осевого нагружения, установленным на корпусе этого шпинделя, и механизм для исключения изгибающего момента в рабочей части образца от действия осевой си;лы, механизм для исключения изгибающего момента выполнен в виде управляемой муфты, служащей для соединения с основанием оси поворота корпуса шпинделя, а управляющее, устройство муфты сблокировано с управляющим устройством привода для осевого нагружения. Благодаря такому выполнению механизма исключения изгибающего момента в рабочей части образца от действия осевой силы в процессе нагружения осуществляется фиксация углового положения шпинделей и исключается влияние осевой нагрузки на прогиб образца. На фиг.1 представлена установка, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1. Установка содержит основание 1, привод 2 для осевого нагружения образца 3, устройство для нагружения образца 3 чистьом изгибом в виде траверсы 4, тяг 5 и грузовой подвески б, зажимы 7 и 8 образца 3, установленные в шпинделях 9 и 10, корпуса 11 и 12 которых посредством осей 13 и 14 шарнирно соединены с основанием 1 и с тягами 5 устройства для нагружения образца 3 чистым изгибом, при этом один из шпинделей например 9, связан с приводным двигателем 15, а другой шпиндель 10 установлен с возможностью осевого перемещения и соединен с приводом 2 для осевого нагружения, установленным на корпусе 12 этого шпинделя 10, и механизм для исключения изгибающего момента в рабочей части об разца 3 от действия осевой силы, выполненный в вида управляемой муф-. ты 16, служащей для соединения с основанием 1 оси 14 поворота корпуса

12 шпинделя 10, ягестко соединенной с корпусом 12.

Муфта 16 выполнена электромагнитной сцепной многодисковой с магнитопроводящими дисками 17, размещена на оси 14 и состоит из двух полумуф 18 и 19. Полумуфта 18 скреплена с кронштейном 20 основания 1, а Полумуфта 19 установлена на шлицах 21 оси 14 с возможностью осевого перемещения.

Для обеспечения более надежной работы механизма для исключения изгибающего момента на другом конце оси 14 установлена аналогичная муфта 22.

Ось 13 установлена на кронштейне 23. ,

Управляющее устройство 24 муфты 16 и муфты 22 сблокировано с управляющим устройством 25 привода 2 для осевого нагружения.

Установка работает следующим образом.

Образец 3 с помощью зажимов 7 и

8жестко, соединяют со шпинделями

9и 10. Приводной двигатель 15 приводит во вращение образец 3, а грузовая подвеска 6 посредством траверсы 4 и тяг 5 нагружает образец 3 чистым изгибом.

в процессе испытания корпуса 11 и 12 шпинделей 9 и 10 поворачиваются на некоторый угол. С помощью привода 2 к образцу 3 прикладывается пульсирующая осевая нагрузка. Одновременно с приводом 2 по команде с устройства 24 включаются муфты 16 и 22, в

0 результате чего исключается действие, на образец 3 выпрямляющего момента от осевой силы.

Korjqa осевая сила станет равной нулю, с устроГ1Ства 24 вьщается сигнал на выключение муфт 16 и 22.

Установка для испытаний материалов на усталость при чистом изгибе и осевом нагружении позволяет поддерживать неизменным заданное значение амплитуды изгибных напряжений, чем повышается достоверность результатов при испытании образцов на круговой изгиб с циклическим осевым нагру-

5 жением за счет исключения выпрямляющего образец момента от действия осевой силы.

УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ ЧИСТОМ ИЗГИБЕ И ОСЕВОМ НАГРУЖЕНИИ, содержащая основание, привод для осевого нагружения образца, устройство для нагружения образца чистым изгибом, зажимы образца, установленные в шпинделях, корпуса которых посредством осей шарнирно соединены с основанием и с устройством для нагружения образца чистым изгибом, при этом один из шпинделей связан с приводным двигателем, а другой установлен с. возможностьюосевого перемещения-и соединен с приводом для осевого нагружения, установленным на корпусе этого шпинделя, и механизм для исключения изгибающего момента в рабочей части образца от действия осевой силы, отличающаяся тем, что, с целью повы1иения точности ис- . пытаний при пульсирующем осевом нагружении путем обеспечения заданной амплитуды изгибного напряжения, механизм для исключения изгибающего момента выполнен в виде управляемой муфты, служащей для соединения с основанием оси поворота корпуса шпинделя , а управляющее устройство муфты сблокировано с управляющим устройством привода для осевого нагружения.

f(A

фиг. 2