Установка для испытания образцов на усталость при кручении и осевом нагружении Советский патент 1989 года по МПК G01N3/32 

3150

Изобрете ше относится к испытаниям материалов, в частности к устаионкам для испытания образцов на прочность при сочетании кручения и осевого на- гружения.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет создания не только асимметричных и однозначных однопиковых циклов нагруже- ния со срьшом нагрузки, но и знакопеременных многопиковых циклов нагру- жения со срывом нагрузки, а также испытаний при возбуждении затухающих колебаний нагрузки.

На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 .

Установка содержит основание 1, привод 2, установленный на основании ведущее колесо 3 соединенное с приводом 2,ведомое колесо 4,преобразователь нагрузки, включающий винтовую пару 5, связанную с ведомым колесом 4, упругий элемент 6, соединенный с парой 5, и захваты 7, 8 для образца 9, захват 8 соединен с преобразователем нагрузки, а захват 1-е основани- ем 1.

Установка снабжена вторым ведущим колесом 10, кинематически связанньгм с ведущим колесом 3 и с ведомым коле сом 4. Ведущие колеса выполнены с вы тупами 11 на их боковых поверхностях для поочередного взаимодействия с ве домым колесом 4. Число выступов 11 соответствует числу пиков нагрузки в цикле. Соотношение длины выступов по окружности колес пропорционально соотношению уровней нагрузок в пиках цикла.

Установка снабжена инерционными грузами 12, размещенными на валу 13 ведомого колеса.

Встречное вращение колес 3 и 10 обеспечивается, например, ременной передачей 14. Винтовая пара имеет фиксатор 15 предотвращения взаимного поворота деталей парь: и фиксатор 16 предотвращения поворота наружной втул1О1 относительно основания 1. Захват 7 удерживается на основании от вращения фиксаторами 17.

Установка работает следующим образом.

Для испытаний при многопиковом знакопеременном нагружении циклическими осевой и крутящей нагрузками удаляют инерционные грузы 12 и

5

0 5

О , д

,

0

5

включают привод 2. При вращении ве- дущих колес 3, 10 их выступы 11 поочередно вступают во взаимодейст- вие с ведомым колесом 4 и поочередно поворачивают его во взаимно противоположных направлениях на углы, пропорциональные длиР1ам выступов 11 по окружности ведущих колес. При каддом повороте колеса 4 упругий элемент 6 передает вращение на винтовую пару 5, которая преобразует вращение р осевую и крутящую нагрузки на образце 9. При этом после выхода очередного выступа из контакта с ведомым колесом 4 происходит срыв нагрузок. Инерционную массу колеса и соединенных с ним элементов подбирают так, чтобы крутящие колебания его после срыва нагрузки бьши минимальными (выполняют колесо полым, из легких материалов и т.п.).

Для испытаний при действии только крутящей нагрузки фиксатором 15 соединяют подвижные элементы винтовой пары 5. Осевые деформации, возникающие от скручивания упругого элемента, незначительны и влияния на результаты испытаний не оказывают.

Дпя испытаний при действии только осевой нагрузки вводят в действие фиксатор 16 поворота втулки пары 5 и выводят из действия фиксатор 15.1

Дпя испытаний в указанных режимах нагружения с возбуждением затущающих колебаний соответствующих нагрузок на вал 13 устанавливают инерционные грузы 12. При срьше нагрузки грузы 12 возбуждают затухающие возвратно- поступательные повороты колеса 4 и соответствую цие затухающие колебания нагрузок.

Выступы на ведущих колесах вьтол- няются съемными накладками из материалов с высоким коэффициентом трения скольжения. Формула изобретения

1. Установка для испытания образцов на усталость при кручении и осевом нагружении, содержащая основание установленный на нем привод, механизм для создания циклического крутящего момента, включающий ведущее колесо, установленное на валу привода, и кинематически связанное с ним ведомое колесо, связанный с валом последнего преобразователь нагрузки, включающий

винтовую пару и соединенный с нею ynpynoi элемент, и два захвата для образца, из которых пассивный связан с основанием, а активньй соединен с преобразователем нагрузки, отличающаяся тем, чтф, с целью расширения функциональных возможностей за счет создания не только асимметричных и однозначных однопи- ковых циклов нагружения со срывом нагрузки, но и знакопеременных многопиковых циклов нагружения со срывом нагрузки, она снабжена вторым ведущим колесом, установленным на осно-

вании и кинематически связанным с первым ведущим колесом, оба ведущих колеса имеют выступы на их боковых поверхностях, предназначенные для задания требуемой программы нагружения при попеременном вращении ведомого колеса в противоположные направления.

2. Установка поп.1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения испытания при возбулздении за- тухаюпщх колебаний нагрузки, она снабжена инерционными грузами, закрепленными на валу ведомого колеса.

Изобретение относится к испытаниям материалов , в частности, к установкам для испытания образцов на усталость при кручении и осевом нагружении. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет создания не только асимметричных и однозначных однопиковых циклов нагружения со срывом нагрузки, но и знакопеременных многопиковых циклов нагружения со срывом нагрузки, а также испытаний при возбуждении затухающих колебаний нагрузки. Установка содержит основание 1, привод 2, два ведущих колеса 3 и 10, выполненных с выступами 11 на их боковых поверхностях, ведомое колесо 4, винтовую пару 5 преобразователя нагрузки и захваты 7, 8 для образца 9. Многопиковое знакопеременное нагружение осевой и крутящей нагрузками обеспечивается попеременным вращением ведомого колеса в противоположные направления за счет поочередного контактирования ведомого колеса с выступами ведущих колес. Введение в действие фиксатора 15 исключает осевое смещение захвата 8, а фиксатора 16 - поворот захвата 8. При испытаниях с возбуждением затухающих колебаний соответствующих нагрузок дополнительно используют устанавливаемые на вал ведомого колеса инерционные грузы 12. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.