Установка для испытания образцов на усталость Советский патент 1986 года по МПК G01N3/32 

образец нагружается пульсирующей нагрузкой от эксцентрика 7, пульсирующей нагрузкой от круговых перемещений образца относительно колес 11, пульсирующей нагрузкой от вращения образца относительно направления нагрузки, направление действия которой изменяется в пределах переменного по величине угла за счет качаний стержня 23 при работе эксцентрика 7, При вьгоедении шестерни 18 из зацепления с колесом 8 эксцентрик 7 вращение прекращает, и при задействованном стопоре 22 образец вращается вокруг оси колеса 11 и нагружается за счет этого одночастотной пульсирующей нагрузкой при неизменном направлении ее действия по сечению образца, а при задействовацном стопоре 15 образец нагружается пульсирующей нагрузкой из-за вращения вокруг оси колеса 11 .

Изобретение относится к испыта- . тельной технике, а именно к устройствам для испытания образцов на двух- цикловое нагружение изгибом с вращением образца.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей установки.

Это достигается использованием одного электропривода в механизме вращения торцевого захвата и механизма 1Шклического нагружения консольного захвата, а также размещением торцевого захвата эксцентрично на зубчатом колесе механизма вращения этого захвата,

На чертеже представлена схема предлагаемой установки.

Установка содержит корпус 1, в котором размещен механизм 2 вращения торцевого захвата, соединенный с электроприводом 3, механизм 4 циклического нагружения консольного захвата с подвеской 5, соединенной посредством пружины 6 с эксцентриком

7,Механизм 2 вращения торцевого захвата выполнен в виде зубчатого колес

8,установленного на полом валу 9,

При соединении шестерни 18 с колесом 8 и установке фиксатора 13 при задействованном стопоре 22 образец нагружается одночастот-ной нагрузкой от вращения эксцентрика 7, При задействованном стопоре 15 образец нагружается одночастотной нагрузкой от вращения эксцентрика 7 при изменении направления нагрузки в пределах угла качания стержня 23, При установке шестерни 17 в зацепление с колесом 8 в действие приходят фиксаторы 16, и при неработающих стопорах 15, 22 при вращении эксцентрика 7 и шестерни 17 образец нагружается двухчас- тотной нагрузкой с изменением направления нагрузки в пределах постоянного угла, определяемого углом качания стержня 23. При вьгоедении из зацепления шестерни 18 и колеса 8 образец нагру кается одгочастотной нагрузкой 1 и

внутри которого размещен второй вал 10 с зубчатым колесом 11, расположенным параллельно первому колесу 8 и имеющш фиксаторы 12 для соединения с первым колесом, фиксатор 13 для соединения с корпусом 1 и втулку 14, установленную в эксцентричном относительно оси вращения колеса отверстии и снабженную стопором 15

для прекращения вращения втулки с захватом и фиксатором 16 для соединения втулки 4 с шестерней 17. Шестерня 7 установлена с возможностью зацепления с колесом 8, и возможность

.эта реализуется передвижением шестерни вдоль оси ее вращения. Механизм 4 циклического нагружения консольного захвата выполнен в виде шестерни 18, взаимодействующей с колесом 8, или

шестерни J9, взаимодействующей с колесом 11, Эти шестерни размещены на валу 20 эксцентрика 7, снабженного винтом 21 для регулирования эксцентриситета. Подвеска 5 выполнена-в ви-

де шаровой опоры со стопором 22 для прекращения вращения консольного зах вата и со скользящим направляющим стержнем 23,, установленным на шаровой опоре 24 на эксцентрике 7 и размещенным внутри пружины 6, Электропривод 3 соединен, например, ременной передачей со шкивом 25, закрепленным на полом валу 9 механизма 2 вращения торцевого захвата. Испытуемый образец 26 закреплен в торцевом и консольном захватах. На стержне 23 имеется гайка 27 для регулирования степени поджатия пружины 6.

Установка работает следующим об- разом.

Порядок чередования режимов нагру жени5 и частотно-силовые параметры каждого режима определяются .задачами испытаний. Переналадка установки осуществляется при выключенном элект роприводе без снятия образца 26 с захватов. Установка реализует следу- кяцие режимы испытаний.

Для указанной cxe№i сборки установки при вращении щкива 25 от электропривода 3 приходит во вращение полый вал 9, зубчатое колесо 8, и через щестерню 18 и вал 20 вращается эксцентрик 7. Вращение эксцентрика 7 создает пульсирующую изгибающую нагрузку на образце 26 посредством деформирования пружины 6. Одновременно вращение колеса 8 через фиксаторы 12 передается на -колесо 11, при вращени которого торцевой захват приходит в движение по окружности с радиусом,„ равным эксцентриситету расположения втулки относительно оси вращения колеса П. При этом, если задействован стопор 22, тормозящий вращение консольного захвата относительно подвески 5, то при вращении колеса II и эксцентрика 7 образец нагружается двухчастотной нагруекой при неизменном направлении действия нагрузки относительно сечения образца, Если задействован стопор 15, тормозящий вращение торцевого захвата относи- т ельно колеса 1 1 , то образец нагру

жается пульсирующей нагрузкой от эксцентрика 7, пульсирующей нагрузкой от круговых перемещений образца относительно оси колеса 11 и пульсирующей нагрузкой от вращения образца относительно направления нагрузки, а направление действия нагрузки изменяется в пределах переменного по величине угла за счет качаний направляющего стержня 23 при работе экс- центрика 7. При вьгоедении. шестерни 18 из зацепления с колесом 8 эксцентрик 7 вращение прекращает, и тогда

0

5

0

0

5

при задействованном стопоре 22 образец вращается вокруг оси колеса I1 и нагружается за счет этого одночас- тотной пульсирующей нагрузкой при неизменном направленни ее действия по сечению образца, а при задействованном стопоре 15 образец нагружается пульсирующей нагрузкой из-за вращения вокруг оси колеса 1I. При зацеплении шестерни 19 с колесом II реализуются два первых кз описанных режимов, но при другом соотношении частот нагру- жения, определяемых разностью передаточных чисел пар колесо - шестерня.

При соединении щестерни 18 с колесом 8, удалении фиксаторов 12 и установке фиксатора 13 получают следую- .щие режимы нагружения. При задейст- вованном стопоре 22 образец 26 нагружается одночастотной нагрузкой от вращения эксцентрика 7 и при фикСи- рованн ом направлении нагрузки по сечению образца. При задействованном стопоре 15 образец нагружается одно- 5 частотной нагрузкой от вращения эксцентрика 7 при изменении направления нагрузки в пределах угла качания направляющего стержня 23 при вращении эксцентрика.7.

При установке шестерни I7 в зацепление с колесом 8 в действие приходят фиксаторы 16, и тогда при неработающих стопорах 15 и 22 получают следующие режимы нагружения. При вращении Эксцентрика 7 и шестерни I7 образец нагружается двухчастотной нагрузкой и с изменением направления нагрузки в пределах постоянного угла, определяемого постоянным углом качания направляющего стержня 23, При выведении из зацепления шестерни 18 и колеса 8 эксцентрик неподвижен, и образец нагружается одночастотной нагрузкой.

Силовые характеристики установки регулируются изменением эксцентриситета и усилия на пружине: изменение эксцентриситета производится винтом 21 и приводит к изменению амплитуды нагрузки, изменение усилия на пружине производится гайкой 27 и приводит к изменению уровней нагрузки. Соотношение между частотами при двзтсчастот- ньпс режимах задается передаточным числом зубчатых зацеплений.

0

5

0

5

Формула изобретения

Установка для испытания образцов на усталость, содержащая корпус, тор51

девой захват, консольный захват с подвеской, механизм вращения торцевого захвата, связанный с электроприводом, механизм циклического нагруже ния. консольного захвата в вице экс- центрика, связанный с электроприводо и посредством силовой пружины с подвеской консольного захвата, о т л и- чающая ся тем, что, с целью расширения функциональных возможное- тей, механизм вращения торцевого захвата вьтолнен в виде пары зубчатых колес, вал первого из которых выполнен полым, а вал второго установлен в валу первогосоосно с ним и с воз- можностью врап1ения относительного полого вала, первого фиксатора, установленного на втором колесе с возможностью взаимодействия с первым колесом, второго фиксатора, установ- ленного в корпусе с возможностью взаимодействия с вторым зубчатым, колесом, во втором з гбчатом колесе выпол

нено эксцентричное отверстие, в котором установлен с возможностью вращения торцевой захват, выполненный в виде втулки со стопором, в корпусе с возможностью линейного перемещения установлена шестерня с фиксаторами так, что ее вал параллелен полому валу и выполнен соосно с торцовым захватом, в котором имеются ответные гнезда для фиксаторов шестерни, механизм циклического нагружения консольного захвата выполнен в виде двух шестерен, установленных на валу эксцентрика, ко торьй параллелен полому валу, с возможностью линейного перемещения по нему, консольный захват выполнен в виде шаровой опоры, подвеска содержит ответную ей часть, стопор и сквозное отверстие со зящим по нему направляющим стержнем, размещенным внутри силовой пружины и взаимодействующим с эксцентриком, а полый вал связан с электроприводом.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройiCF f ;-:0 ff р I Ш - J . ,. . , i I tf ствам еля испытания образцов на двух- цикловое нагружение изгибом с вращением образца. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей установки, что достигается использованием одного электропривода в механизме вращения торцевого захвата и механизма циклического нагруже- ния консольного захвата, а также размещением торцевого захвата эксцентрично на зубчатом колесе механизма вращения этого захвата. Если за- |действован стопор 22, f o при вращении колеса 11 и эксцентрика 7 образец нагружается двухчастотной нагрузкой при неизменном направлении действия нагрузки относительно сечения образца.. Если задействован - стопор 15, то с S (Л 23 а 1«