Устройство для усталостных испытаний образцов Советский патент 1988 года по МПК G01N3/08 

S

(Л

4:

QG 00

расширение диапазона частот нагруже- ния. Штоки 5 и 10 подбирают так, что площади их поперечных сечений пропорциональны действующим на образцы 14 нагрузкам. Пуансон 1 в сборе с обоймой 3, вклйдьппем 4 и штоками 5, погруженными в упругую среду 6, крепят на подвижной траверсе испытательной машины, а захват 2 в сборе с обоймой 7, вкладьш1ами 8, втулками 9, штоками 10 с упорами 13 и накладкой 15 - на

неподвижной. В полости захвата 2 создается избыточное давление, определяющее максимальные растягивающие усилия на образцах. Опуская подвижную траверсу, задают сжимающую пульсирующую нагрузку на образцы 14. При разрушении образца 14 шток 10 с упором 13 смещается вверх и пружина 11 выталкивает фиксаторы 12 в кольцевую выточку втулки 9, фиксируя образец. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение касается механических испытаний материалов и относится к устройствам для многообразцовых усталостных испытаний. Цель изобретения - расширение видов испытаний путем обеспечения испытаний при произвольной асимметрии цикла, а также

1

Изобретение касается механичес- испытаний материалов и относится к устройствам для многообразцовых усталостных испытаний.

Цель изобретения - расширение видов испытаний путем обеспечения испыта ний при произвольной асиммет- . рии цикла, а также расширение диапазона частот нагружения.

На чертеже представлено предлага- емое устройство, общий вид

Устройство имеет пуансон 1 и захват 2. Пуансон 1 содержит обойму 3 с вкладьш1ем 4 и штокам 5. Внутренняя полость пуансона заполнена упругой средой 6. Захват устройства содержит вторую обойму 7 с вкладьш1ем 8 и втулками 9, охватывающими штоки 10. Штоки 10 имеют кольцевые проточки, в которых р азмещены пружины 11 и фикса торы 12, и снабжены упорами 13, расположёнными внутри испытуемых образцов 14 и взаимодействующими со штоками 5. Для закрепления образцов 14 служит накладка 15, устанавливаемая на обойме 7. Захват имеет полость с поршнем 16, разделяющим ее на две камеры, заполненные упругими средами 17 и 18, которые обладают соответственно низкой и высокой сжимаемостью.

В качестве среды с низкой сжимаемостью берется среда, обладающая высокой вязкостью, например воск, что исключает необходимость использования специальных уплотнений в сопря жениях. Захват устройства может содержать лишь одну камеру, заполняемую упругой сжимаемой, газообразной

средой, но в этом случае требзпотся уплотнения в многочисленных сопряжениях элементов захвата, что снижает надежность устройства при проведении длительных испытаний.

Камера, заполненная сжимаемой упругой средой 18, связана трубопроводом или шлангом с источником давления среды. Обоймы 3 и 7 пуансона и захвата охвачены водоохлаждаемыми кожухами 19 и 20„ Штоки 5 и 10 устройства расположены соосно друг другу. Пружина 11 с фиксатором 12 и втулка 9 с выточкой представляют собой приспособление для фиксации разт рушенного образца.

Устройство работает следующим образом.

Подбирают штоки 5 и 10 так, что площади их поперечных сечений пропор циональны действующим на образцы нагрузкам. Пуансон 1 в сборе с обоймой, 3, вкладышем 4 и штоками 5, по-. груженными в упругую среду 6, крепят на подвижной траверсе испытательной машины (не показана).

Захват 2 в сборе с обоймой 7, вкладьш1ами 8, втулками 9, штоками 10, соосными им упорами 13, образцами 14 и накладкой 15 крепят на неподвижной траверсе (не показана). Полость захвата при этом заполнена упругими средами 17 и 18, разделенными поршнем 16. Штоки 10 утоплены во втулки 9 так, что их фиксаторы 12 с пружинами 11 находятся ниже кольцевых выточек втулок 9,

После закрепления устройства на испытательной машине в полости захвата создается избыточное давление от источника давления среды (баллон с сжатым газом), которое определяет максимальное растягивающее усилие, действующее на образец при циклическом нагружении. Затем опускают подвижную траверсу до соприкосновения штоков пуансона с испытуемыми образцами. Используя подвижную траверсу задают сжимающую пульсирующую на- - ,грузку, обеспечивая циклическое на- гружение образцов. При этом сжимающее усилие, действующее на испытуемые образцы, определяют из выражения Р., Р„; - РЭ; , где РС. - максимальное сжимающее усилие, действующее на образец: Р. - усилие на соответствующем штоке пуансона:

5;

- усилие на соответствующем штойе захвата. Усилия Р„, и находят по величине гидростатического авления среды в пуансоне и захвате и по площади поперечного сечения соот-) ветствующих штоков. Для предотвращен.: ния разогрева упругой среды пуансон и захват охлаждаются проточной воДЬй,

В процессе испытаний при разрушении какого-либо образца 14 соответствующий шток 10 с упором 13 смещается вверх и пружина 11 выталкива- , ет фиксаторы 12 в кольцевую выточку втулки 9, фиксируя шток 10 и разру- шенньй образец. Условия нагружения других образцов сохраняются неизменными, испытания продолжаются. Задавая разные уровни нагрузки для одновременно испытуемых образцов, можно получить данные для построения полной усталостной кривой. После прохождения заданной базы испытаний циклическую нагрузку отключают и сбрасьтают давление в полости зах:

14048804

вата 2. Поднимают подвижную траверсу с пуансоном 1, снимают с захвата 2 накладку 15 и извлекают испытанные образцы 14, Таким образом, использование устройства позволяет одновременно вести испытания на различных уровнях нагрузки.

Формула изобретения

испытаний путем обеспечения испытаний при произвольной асимметрии цикла, в штоках выполнены радиальные - проточки, в пуансоне выполнена заполненная упругой средой полость, а

устройство снабжено установленной в полости пуансона второй обоймой с вкладьш1ем и 111токами, соосными соот- ветствующимд штокам первой обоймы, поршнем, установленным в полости захвата и разделяющим ее на две камеры, заполненные средами с различными вязкрупругими характеристиками, приспособлениями .для фиксации разрушенных образцов, выполненными в виде охватьгоаюш;их штоки втулок с кольцевом выточками и пружин с фиксатора™ ми, расположенных в проточках штоков, и закрепленными на штоках соос- ными им упорами для взаимодействия

со штоками пуансона,

2, Устройство поп,1, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона частот нагружения, оно снабжено :водоохлаждающи-

ми кожухами, которыми охвачены пуансон и захват.