Устройство для испытаний на прочность образцов при изгибе с кручением Советский патент 1989 года по МПК G01N3/22 G01N3/32 

4

со со

ел

со

Изобретение относится к области устройств для испытаний материалов и может быть использовано для оценок их усталостной прочности при изгибе с кручением. Цель изобретения - расширение диапазона прикладываемых нагрузок. К захватным частям образца 1,2, расположенных по краям рабочей части 3, укрепляют одинаковые плоские S - образные рычаги 4-7. Нагружение образца производят нагружающими элементами 8, 9 путем поочередного воздействия на разные зоны одной и той же узкой грани каждого рычага. При воздействии нагружающих элементов 8, 9 на грани рычагов 4-7 за счет проскальзывания рычагов по поверхности этих граней в рабочей части 3 одновременно возникают усилия изгиба и кручения, причем знак изгибающего момента циклически изменяется на противоположный, а знак крутящего момента остается постоянным. 3 ил.

ф1/г.

г

31А

Изобретение относится к области устройств для испытаний материалов и может быть использовано для оценок их усталостной прочности при изгибе с кручением.

Цель изобретения - расширение диапазона прикладываемых нагрузок

На фиг. 1 показана схема нагруже- ния образца для оценки прочности ма- териала; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

На гранях 1 и 2 образца, расположенных по краям рабочей части 3 об- разца, укреплены одинаковые плоские подковообразные рычаги 4-7, смещенные в направлении оси рабочей части Зо Рычаги (например, 4 и 5), принадлежащие одной уширенной части, уста- новлены оппозитно друг другу Рычаги 4-7, принадлежагше разным уширенным частям, расположены таким образом, что их проекции на плоскость,

перпендикулярную оси рабочей части, симметричны относительно плоскости, проходящей через ось рабочей части 3. Между рычагами 4, 7, 5 и 6 установлены нагружающие элементы 8 и 9, касающиеся рычагов по граням 10-13. Устройство работает следуюишм образом.

Нагружающие элементы 8 и 9 выполненные в виде прямоугольных параллелепипедов, приводят в сопри- косновение с узкими внутренними граа +

2 tg arcsin г- R(l - cosarcsin r) + b Kd,

где a - ширина платформы;

R - радиус внутренней поверхности рычагов;

Ъ - расстояние от оси рабочей части до ближайшей к ней точке внутренней криволинейной поверхности рычагов; d - расстояние между рычагами, принадлежащими одной уширенной части.

Нагружение образца поочередным воздействием при возвратно-поступательном движении нагружающих элементов, вьтолненных в виде прямоугольных параллелепипедов, смежных ребер нагружающего элемента на одну и ту же узкую грань рычага обеспечивает знакопеременный изгиб рабочей части при одновременном ее закручивании.

нями 10-13 рычагов 4-7 и осуществляют их синхронное возвратно-поступательное движение, симметричное отно- сительно оси рабочей части 3. При этом смежные ребра нагружающих элементов 8 и 9 поочередно воздействуют на разные зоны одной и той же узкой грани нагружаемого рычага (например, при возвратно-поступательном движении элемента 8 его смежные ребра 14 и 15 поочередно воздействуют на одну и ту же узкую грань 13 рычага 7).

При взаимодействии нагружающих элементов 8 и 9 на грани 10-13 рычагов 4-7 диапазон варьирования соотношений между изгибающим и крутящим моментами М и ) расширяется от нуля до максимальной величины При взаимодействии нагружателей с рычагами в наиболее удаленных друг от друга точках результирующая сила действует в диаметральной плоскости при этом М J, О, а имеет максимально возможную величину. Другой экстремальный случай имеет место при приближении платформы к центру пересечения рычагов, в этом случае М ,;р стремится к нулю, а Мц имеет максимальную величину Высота платформы в пределах возможного ее размещения между рычагами не имеет значения, а ее ширина связана с соотношением

., Мкр

К -- - зависимостью

М и

4U

Формула изобретения

Устройство для испытаний на прочность образцов при нзгибе с кручением, содержащее передающие элемен- ты, вьтолненные в виде двух пар предназначенных для жесткого закрепления на соответствующих захватных частях образца одинаковых двуплечих рычагов, установленных в каждой паре оппозитно друг другу, и предназначенные для взаимодействия с рычагами нагружающие элементы в виде стержней, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона прикладываемых нагрузок, каждый рычаг вьшолнен S-образным, а стержень имеет в сечении форму прямоугольника.

Х-//

/J

11

фиг. 2

6-6

фиг.З