Установка для испытания материалов на усталость при изгибе /ее варианты/ Советский патент 1986 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания материалов на усталость при изгибе.

Цель изобретения - повышение точности испытаний путем устранения крутящих моментов и поперечных сил при изгибе образца в процессе испытаний.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема установки по первому варианту; на фиг. 2 - то же, по второму варианту.

Все узлы установки смонтированы на станине, выполненной в виде основания 1 и рамы, состоящей из двух стоек 2 и перекладины 3, на которой закреплены два пассивных захвата 4. На стойках рамы закреплены блоки 5 и направляющие для нагружающего механизма в виде ползуна 6 с набором направляющих блоков 7, соединенного с кривошипно-шатунным механизмом 8. Два силопередающих элемента 9 закреплены на рабочих частях гибких элементов 10 и выполнены в виде зубчатых реек, в пазах 11 которых щарнирно-подвиж- но закреплены активные захваты 12. Гибкие элементы закреплены на стойках при помощи шарнирно-неподвижного соединения 13.

В дополнение к первому варианту во втором варианте на ползуне 6 нагружающего устройства установлено два тянущих блока 14 и два подвижно-опорных элемента 15 с возможностью свободного перемещения по ползуну. Две кольцевые проу- щины 16 снабжены направляющими роликами 17 и через самоуравновешивающие гибкие элементы 18 связаны перекрестно с подвижно-опорными элементами. Два гибких элемента 10, на рабочих частях которых закреплены силопередающие элементы 9, выполненные в виде зубчатых реек, перекинутые через блоки 5 станины, направляющие ролики 17 пальцевой проушины и ролики 19 щарнирно-подвижного элемента. Пассивный захват 4 неподвижно закреплен на перекладине 3 рамы станины, а активный захват 12 шарнирно-подвижно закреплен в пазах 11 силопередающего элемента.

При работе установки по первому варианту за счет кривошипно-шатунного механизма 8 происходит продольное возвратно- поступательное перемещение ползуна нагружающего механизма 6 в направляющих рамы параллельно перекладине 3. При этом усилие, действующее на ползун, передается через направляющие блоки 7 гибким элементам 10, которые будучи закрепленными на стойках рамы станины, вызовут перемещение силопередающих элементов 9 параллельно седловинами захватов с усилиями, определяемыми усилием, действующим на ползун. Эти усилия передаются активным захватом 12, вызывающим деформации изгиба образцов, закрепленных в седловинах между активными и пассивными захватами.

Свободное перемещение активных захватов в пазах 11 зубчатых реек 9 параллельно перекладине 3 приводят к снятию поперечных сил в процессе деформации образцов, а деформации кручения отсутствуют ввиду малой крутильной жесткости рабочих частей гибких элементов. Величина возвратно-поступательного перемещения ползуна определяе- ет амплитудный угол поворота активных захватов относительно, неподвижно закреплен- ных пассивных захватов.

Установка по второму варианту работает следующим образом. При возвратно- поступательном перемещении ползуна 6 усилие через тянущие блоки 14, самоуравновещивающие гибкие элементы 18, ролики 17 и гибкие элементы 10 передается на закрепленные на рабочих частях последних силопередающие элементы 9, перемещая их в противоположных друг другу направлениях. Благодаря перекрестному соединению самоуравновещивающих гибких элементов 18 в кинематической схеме, действующие на концах активного захвата 12 усилия оказываются равными по величине и противоположными по направлению, что приводит при равных расстояниях Е от седловины активного захвата 12 до пазов 11 в силопередающих элементах 9 к загружению образца только изгибающим моментом.

Формула изобретения

1. Установка для испытания материалов на усталость при изгибе, содержащая станину в виде основания и рамы, закрепленной на основании, нагружающий механизм, закрепленный на раме станины, два си- лопередающих элемента, связанных с нагружающим механизмом, два пассивных захвата с седловинами, закрепленных на раме станины, и два активных захвата, каждый из ко- которых закреплен на своем силопередающем элементе, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности испытаний путем устранения крутящих моментов и поперечных сил, рама станины выполнена в виде двух стоек и перекладины с набором блоков, закрепленных на стойках симметрично относительно оси симметрии рамы, нагружающий механизм выполнен в виде ползуна с четырьмя направляющими блоками, закрепленными на ползуне попарно симметрично относительно оси симметрии рамы, установленного с возможностью продольного перемещения относительно рамы параллельно перекладине, установка снабжена двумя гибкими элементами, каждый из которых имеет рабочую часть, охватывает два направляющих блока ползуна и соответствующие блоки рамы так, что рабочая часть каждого гибкого элемента параллельна седловинам пассивных захватов, и шарнирно закреплен на соответствующей стойке рамы между двумя направляющими блоками ползуна, каждый си

лопередающий элемент связан с нагружающим механизмом через соответствующий гибкий элемент, установлен на рабочей части соответствующего гибкого элемента и выполнен в виде зубчатой рейки, в пазах которой шарнирно-подвижно закреплен соответствующий активный захват.

2. Установка для испытания материалов на усталость при изгибе, содержащая станину в виде основания и рамы, закрепленной на основании, нагружающий механизм, закрепленный на раме, два силопе- редающих элемента, связанных с нагружающим механизмом, пассивный захват с седловиной, закрепленный на раме, и активный захват, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности испытаний путем устранения .крутящих моментов и поперечных сил, рама станины выполнена в виде двух стоек и перекладины с набором блоков, закрепленных на стойках симметрично относительно оси симметрии рамы станины, нагружающий механизм выполнен в виде ползуна с двумя тянущими блоками, закрепленными на ползуне симметрично относительно оси симметрии рамы станины, установленного с возможностью продольного перемещения относительно рамы станины параллельно перекладине рамы станины, установка снабжена двумя подвижно-опорными элементами, каждый из которых имеет по одному ролику, установленными на ползуне симметрично относительно оси симметрии

рамы станины с возможностью свободного перемещения по ползуну, двумя пальцевыми проушинами, каждая из которых имеет по одному направляющему ролику, двумя самоуравновешивающими гибкими элементами, каждый из которых одним концом шар- нирно закреплен на соответствующей пальцевой проушине, перекинут через ближайший к нему тянущий блок, а другая концом шарнирно закреплен на подвижно0 опорном элементе так, что при этом он пересекает ближайший по ходу подвижно- опорный элемент, двумя гибкими элементами, каждый из которых имеет рабочую часть, охватывает соответствующие блоки станины, соответствующий ролик подвижно-опорного

элемента, соответствующий направляющий ролик пальцевой проушины так, что рабочая часть каждого гибкого элемента параллельна седловине пассивного захвата, и шарнирно закреплен на соответствуюQ щей стойке рамы станины между соответствующими направляющим роликом пальцевой проушины и роликом подвижно- опорного элемента, каждый силопередающий элемент связан с нагружающим механизмом через соответствующий гибкий элемент,

установлен на рабочей части соответствующего гибкого элемента и выполнен в виде зубчатой рейки с пазами, а активный захват шарнирно-подвижно закреплен каждым концом в соответствующих пазах зубчатых реек.

. Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытаниях материалов на усталость при изгибе. Целью изобретения является повышение точности испытаний путем устранения крутящих моментов и поперечных сил при изгибе образца в процессе испытаний. что достигается закреплением активных захватов на гибких .элементах, кинематически связанных с нагружающий устройством в виде ползуна. Возвратно-поступательное перемещение ползуна вызывает через гибкие элементы перемещение активных захватов и загружение образцов, закрепленных между активными и пассивными захватами, причем последние закреплены на раме установки неподвижно. Установка по варианту 1 содержит два активных и два пассивных захвата, что позволяет вести одновременно испытания двух образцов, а установка по варианту 2 - по одному активному и одному пассивному захвату. Однако, благодаря симметричному расположению активного захвата относительно гибких элементов, на которых закреплены его концы, и перемещению последних в противоположных направлениях при перемещении ползуна, образец загружается только изгибающим моментом. 2 с. п. ф-лы, 2 ил. i ю N3 О5 ее ;о

15

Фиг.2