Стенд для усталостных испытаний конструкций Советский патент 1985 года по МПК G01N3/34 

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материало а именйо к стендам для усталостных испытаний конструкций и может быть использовано, например, при испытании стыковых соединений конструкций. Известен стенд для испытаний конструкций на усталость, содержащий основание, установленные на нем средства для закрепления испытуемой конструкции, например коленчатого вала, кривошипно-шатунный силовозбудитель и связанное с силовозбудителем устройство для передачи нагрузки на испытуемую конструкцию, выполненное в виде гибкого приставного плеча, укрепленного на свободном конце коленчатого вала. Стенд позволяет проводить испытания на циклический изгиб в одной плоскости l3 . Однако этот стенд не позволяет моделировать пространственное нагру жение конструкции. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стенд для усталостных испытаний конструкций, содержащий основание, установленные на нем средства для закрепления испытуемой конструкции и силовозбудитель и связанное с си ловозбудителем устройство для пере дачи нагрузки на испытуемую конструкцию, вьшолненное в виде шарикового подшипника, наружное кольцо которого укреплено в эксцентриковой расточке шайбы, центрируемой в эксцентриковом отверстии диска, жестко насаженного на шпиндель сил возбудителя С23. Известный стенд позволяет производить нагружение испытуемой конструкции циклической нагрузкой постоянной величины, плоскость деи ВИЯ которой непрерывно поворачивается, а форма цикла напряжений явл ется синусоидальной. Вместе с тем, конструкции и их стыковые соединения могут подвергаться воздействию нагрузки непостоянной величины, пр чем форма цикла может быть произвольной. Цель изобретения - расширение возможностей стенда путем обеспече ния изменения формы цикла нагружения. 62 Цель достигается тем, что в стенде для усталостных испытаний конструкций, содержащем оснавания, установленные на нем средства для закрепления испытуемой конструкции и силовозбудитель и связанное с силовозбудителем устройство для передачи нагрузки на испытуемую конструкцию, последнее вьшолнено в виде предназначенного для жесткого крепления на испытуемой конструкции кулачка с профилированным отверстием, кривошипа, связанного с силовозбудителем, взаимодействукнцего с кривошипом шатуна и закрепленного на нем пальца с подвижным роликом, установленным в отверстии кулачка с возможностью качения вдоль его кромки. При таком выполнении устройства для передачи нагрузки на испытуемую конструкцию стенд позволяет испытывать конструкции под действием нагрузки с непрерывно поворачивающейся плоскостью действия и переменной величиной. На фиг. 1 представлен стенд, общий вид; на фиг. 2 - схема закрепления испытуемой конструкции; на фиг. 3 - блок схема автоматического управления стенда. Стенд содержит основание 1, .установленные на нем средства (не показаны) Для закрепления испытуемой конструкции 2 и силовозбудитель, которьм включает электродвигатель 3, коробку 4 передач для задания режимов работы силовозбудителя, редуктор 5 и маховик 6 и связанное с силовозбудителем устройство для передачи нагрузки на испытуемую конструкцию 2, вьтолненное в виде предназначенного для жесткого крепления на испытуемой конструкции 2 кулачка 7 с профилированным отверстием 8, кривошипа 9, связанного с маховиком 6силовозбудителя, взаимодействующего с кривошипом 9 шатуна 10 и закрепленного на шатуне 10 пальца 11 с подвижным роликом (не показан), установленным в отверстии 8 кулачка 7с возможностью качения вдоль его кромки 12. Шатун 10 шарнирно соединен с ползуном 13, перемещающимся в направляющих 14. Для регулирования амплитуды перемещения пальца 11 служат винт 15 и муфта 16. Измерения действующей 3 на конструкцию 2 нагрузки осуществляется тензодинамометрами 17, уста новленньп-ш в поперечном сечеиии кон струкции 2 по двум взаимно перпендикулярным направлениям, с помощью усилителя 18 и регистрирующего прибора 19. Управление коробкой 4 передач производится рычагом 20. Регулировка работы электродвигателя 3 производится автоматическим пультом управления, включающим трансформатор 21, задающий генератор 22, реостат 23 для запуска электродвигателя 3 и регулирования числа его оборотов, тахометр 24 и . счетчик 25 оборотов. Для изменения формы нагружения кулачок 7 выполнен сменным. Стенд работает следующим образом Палец 11 приводится в соприкосно вение с кромкой 12 профилированного

Фиг. 2 64 отверстия 8 кулачка 7. С помощью эинта 15 производится перемещение вдоль радиуса маховика 6 Кривошипа 9 и создается требуемый натяг между пальцем 11 и кромкой 12. При вращении маховика 6 палец 11 перемещается по эллиптической траектории вдоль кромки 12, воздействуя на конструкцию 2 с усилием, зависящим от текущего значения натяга. Использование предлагаемого стенда для усталостных испытаний конструкций позволяет моделировать нагружение стыковых соединений корпусов кораблей, машин, вагонов, автобусов, трубопроводов, тоннелей и других конструкций и сооружений в процессе их эксплуатации с изменением формы цикла. /у у////у//у/у у/////////

17 1

Риг.:5

СТЕНД ДЛЯ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ КОНСТРУКЦИЙ, содержащий основание, установленные на нем средства для затгрепления испытуемо конструкции и силовозбудитель и св занное с силовозбудителем устройст во для передачи нагрузки на испытуемую конструкцию, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения возможностей стенда путем обеспечения изменения формы цикла нагруженйя, устройство для передачи нагрузки выполнено в виде предназначенного для жесткого крепления на испытуемой конструкции кулачка с профилированным отверстием, кривошипа, связанного с силовозбудителем, взаимодействукнцего с кривошипом шатуна и закрепленного на нем пальца с подвижным роликом, установленным в отверстии кулачка с возможностью качения вдоль его кромки.