Установка для испытания образцов на усталость Советский патент 1989 года по МПК G01N3/32 

осевой, но и пропорциональной ей по велц.чине и постоянной по знаку боковой нагрузками. Активный захват 2 для образца 4 размещен на платформе 5, установленной на торце вала 6, с которьт взаимодействует сфера 7 с приводом 8 вращения. Вал 6 соединен с механизмом 10 возвратно-поступательного перемещения. На образце 4 установлены боковые захваты 15 с

15168634

центробежными грузами 16. При осевом смещении вала 6 вращающаяся вокруг OCHI симметрии сфера 7 поворачивается в , плоскости, проходящей через ось симметрии сферы 7 и оси вала 6. В результате вал 6 начинает вращаться вокруг своей оси, и центробежные грузы 16 нагружают образец 4 боковыми IQ нагрузками, пропорциональными осевой. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов материалов на прочность при циклическом нагружении. Цель изобретения - расширение видов прикладываемых нагрузок путем осуществления нагружения образца не только знакопеременной осевой , но и пропорциональной ей по величине и постоянной по знаку боковой нагрузками. Активный захват 2 для образца 4 размещен на платформе 5, установленной на торце вала 6, с которым взаимодействует сфера 7 с приводом 8 вращения. Вал 6 соединен с механизмом 10 возвратно-поступательного перемещения. На образце 4 установлены боковые захваты 15 с центробежными грузами 16. При осевом смещении вала 6 вращающаяся вокруг оси симметрии сфера 7 поворачивается в плоскости, проходящей через ось симметрии сферы 7 и оси вала 6. В результате вал 6 начинает вращаться вокруг своей оси, и центробежные грузы 16 нагружают образец 4 боковыми нагрузками, пропорциональными осевой. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов материалов и изделий на прочность при циклическом нагружении.

Цель изобретения - расширение видов прикладываемых нагрузок путем осуществления нагружения образца не только знакопеременной осевой, но и пропорциональной ей по величине и постоянной по знаку боковой нагрузками.

На чертеже представлена схема установки, общий вид.

Установка содержит основание 1 , активный и пассивный осевые захваты 2 и 3 соответственно для образца 4, платформу 5 для размещения активного захвата 2 и нагружатель, выполненный в виде вала 6 и взаимодействующегю , с его боковой поверхностью фрикционного элемента, который представляет собой сферу 7 с приводом 8 вращения и осевой пружиной 9. Установка снабжена механизмом 10 возвратно-поступательного осевого перемещения вала 6, состоящим из привода 11 с эксцентриком 12, рамки 13 и толкателя 14, который связан с валом 6 с возможностью вращения последнего. На образце 4 установлены боковые захваты 15 с закрепленными на них центробежными грузами 16. Платформа 5 закреплена на торце вала 6, а пассивный захват 3 связан посредством силовой пружины 17 с основанием 1. Силовая пружина 17 поджимается винтом 18 и соединена с пассивным захватом 3 с помощью шарнира 19. Сфера 7 установлена с возможностью поворота в плоскости, проходящей через ось вала 6 и перпендикулярную ей ось симметрии сферы 7, и соединена с приводом 8 с возможностью вращения вокруг оси симметрии. Привод 8 выполнен в виде ротора, жестко связанного со сферой 7, и статора, установленного на оси поворота сферы 7.

Установка работает следуюпщм образом.

При ненагруженном положении пружины 17 и нейтральном положении сферы 7, когда она соприкасается с валом 6 точкой, лежащей на оси симметрии сферы 7, подают ток в обмотку статора и приводят во вращение ротор привода В вместе со сферой 7 вокруг ее оси симметрии. Вал 6 при этом остается неподьижным, так как линейная скорость сферы 7 в точке контакта равна нулю. Включают привод 11 и посредством эксцентрика 12, рамки 13 и толкателя 14 смещают вал 6 в осевом

направлении. Сфера 7 поворачивается вокруг оси поворота и взаимодействует с поверхностью вала новыми точками, располагающимися на увеличивающемся радиусе вращения по мере поворота

сферы 7. Линейные скорости точек контакта сферы 7 с валом 6 0удут возрастать, что приведет к вращению вала 6 вокруг своей оси с увеличивающейся скоростью, нарастающей пропорционально осевому перемещению вала 6 и повороту сферы 7. При осевом перемещении вала 6 вместе с ним перемещается платформа 5 с размещенным на ней активным захватом 2 для образца 4, в результате чего пружина 17 нагружает образец 4 осевой (растягивающей или сжимающей) нагрузкой, нарастающей с увеличением перемещения вала 6. Вместе с тем возрастающая скорость вращения вала 6 приведет к рос

)ту боковых усилий, создаваемых центробежными грузами 16. При обратном движении вала 6 лсевая и боковые нагрузки уменьшаются и становятся рав515

HbiNfH нулю при нейтральном положении сферы 7. При дальнейшем перемещении вала 6 он начинает вращаться в противоположном направлении со скоростью, пропорциональной осевому перемещению Образец 4 нагружается пропорционально изменяющимися осевой, но обратного знака и боковой нагрузками. Соотношения между осевой и боковой нагрузками регулируются скоростью вращения сферы 7: при повьштении скорости вращения сферы 7 боковая нагрузка возрастает при тех же значениях осевой нагрузки. Частота нагружений регулируется приводом 11.

Для проведения испытания при действии только циклической осевой нагрузки останавливают привод 8 вращени сферы 7 и испытания проводят без вращения вала 6.

Для проведения испытания при дейс ВИИ только циклической боковой нагрузке не применяют пружину 17.

При начальном поджатии или растяжении пружины 17 при помощи винта 18 получают синусоидальные циклические осевые нагрузки со смещением среднего уровня нагрузки в область сжатия FjjTH растяжения, т.е. нагрузок противоположных знаков. При этом каждой полуволне цикла осевой нагрузки соответствует полуволна цикла боковой нагрузки, изменяющейся от нуля до максимума только в области нагрузок одного знака.

Распределение боковой нагрузки по {периметру обрлзца 4 регулируется мас

сами центробежных грузов 16 и радиусами их вращения.

Формула изобретения

Установка для испытания образцов на усталость, содержащая основание,

активный и пассипный осевые захваты образца, платформу для размещения активного захвата и нагружатель, выполненный в виде вала и взаимодействующего с его боковой поверхностью

фрикционного элемента с приводом вращения и осевой пружиной, отличающаяся тем, что, с целью расширения видов прикладываемых нагрузок путем осуществления нагружения

образца не только знакопеременной осевой, но и пропорциональной ей по величине и постоянной по знаку боковой нагрузками, она снабжена механиз- MOM возвратно-поступательного осевог о

перемещения вала, боковыми захватами образца и центробежными грузами, установленными на соответствующих боковых захватах, фрикционный эле- мзнт выполнен ь виде сферы, установленной с возггожностью поворота в плоскости, проходящей через ось вала и перпендикулярную ей ось симметрии сферы, платформа закреплена на торце вала, пассивный захват связан посредством силовой пружины с основанием, а сфера соединена с приводом с возможностью вращения вокруг оси симметрии.