Устройство для испытаний гибких образцов на циклический изгиб Советский патент 1989 года по МПК G01N3/34 

1

(21) 4334636/25-28

(22) 28.09.87

(46) 23.10.89. Бюл. № 39

(71)Томский инженерно-строительный институт и Томский научно-исследовательский, проектно-конструкторский

и технологический кабельный институт

(72)Б.В.Соханёв, М.Б.Соханё в, В.Д.Шянов и В.М.Мусалимов

(53)620.178.322.3(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР 257102, кл. G 01 N 3/32, 1968.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ГИБКИХ ОБРАЗЦОВ НА ЦИКЛИЧЕСКИЙ ИЗГИБ

(57)Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытаний гибких образцов

на циклический изгиб. Цель изобретения - повьшение точности. На станине 1 установлены возбудитель тгикличес,,

г

гг

ких нагрузок, механизм передачи циклических нагрузок в виде четырех зубчатых колес 6-9 и узел создания изгиба в виде параллельных валов 11 и 12 с захватами 13 и 14 для образца 15, связанный с механизмом передачи циклических нагрузок посредством карданных валов 16 и 17. Устройство снабжено подвеской в виде шарнирных параллелограммов 20 и 21, шарнирно связанных со станиной 1, а с помощью подшипниковых обойм 24 - с соответствующим валом 11 или 12. В зависимости , от соединения карданных валов 16 и 17 с зубчатыми колесами 7, 8 и 9 осуществляют нагружение образца 15 симметричными, кососимметричными или асимметричными изгибными нагрузками, а параллелограммы 20 и 21 исключают влияние побочных силовых эффектов. 1 3. п. ф-лы, 4 ил.

i (Л

:л

00

Фм.1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытаний гибких образцов на стойкость к циклическому изгибу, и может быть использовано для исследования прочностных свойств гибких кабелей.

Цель изобретения - повышение точности,

На фиг. 1 изображена кинематическая схема устройства; на фиг. 2 - устройство, вид спередиJ на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг. А - то же вид сбоку. .

Устройство содержит станину 1, установленный на ней возбудитель циклических нагрузок, представляющий собси электродвигатель 2 со шкивом 3 на его валу, связанном понижающей кли- ноременной передачей со шкивом 4, который объединен с кривошипом 5 регулируемого радиуса, механизм передачи циклических нагрузок, выполненный в виде последовательно соединен- ных и находящихся во внешнем зацеплении четырех зубчатых колес 6-9. Приводное зубчатое колесо 6 связано шатуном 10 с кривошипом 5 и имеет равный с последним радиус. Узел соз- Дания изгиба выполнен в виде двух параллельных валов 11 и 12 с захватами 13 и 14 для образца 15. Валы 11 и 12 связаны с механизмом передачи циклических нагрузок посредствбм карданных валов 1б и 17, для связи которых с соответствуюпщм зубчатым колесом 7. 8 или 9 предназначены съемные зажимы 18 и 19. Устройство снабжено подвеской в виде двух оди- маковых шарнирных параллелограммов 20 и 21, одна из сторо я 22 основания каждого из которых шарнирно связана со станиной 1, а другая сторона 23 выполнена в виде подшипниковой обой- мы 24. надетых на соответствующий вал 11 или 12 узла создания изгиба. Шарнирные параллелограммы 20 и 21 связаны со станиной 1 с возможностью качательного движения в плоскости, перпендикулярной осям валов 1 1 и 12, и с возможностью перемещения и последующей фиксации в двух взаимно перпендикулярных направлениях - в направлении осей валов 11 и 12 и в плоскости, перпендикулярной этим валам 11 и 12, для чего каждый из шарнирных параллело1фаммов 20 и 21 подвешен на стержне 25 с помощью зажимо

|26, а стержен1 23 посредством зажима 27 подвешен на консоли 28, жестко связанной со станиной 1.

Устройство работает следуюгцим образом.

Электродвигатель 2 через понижающую клиноременную передачу передает вращение шкиву 4 с кривошипом 5. который через шатун 10 передает кача- тельное вращение приводному зубчатому колесу 6. Длина кривошипа 5, регулируемая в пределах от О до величины радиуса шкива 4, позволяет бесступенчато регулировать амплитуду качательного вращения колеса 6 в пределах от О до 7Г . Приводное зубчатое колесо 6 в свою очередь приводит в качательное вращение зубчатые колеса 7, 8 и 9, при этом образуются три пары колес 7-9, 8-9 и . Первы две пары поворачиваются в противоположных направлениях, а последняя - в одном направлении. За один полный оборот шкива 4 колеса 6-9 совершают один цикл качательного вращения. Валы одной из пар колес через надетые на них съемные зажимы 18 и 19 и карданные валы 16 и 17 передают на валы 11 и 12 узла создания изгиба качательное вращение той же амплитуды, при этом захваты 13 и 14 с образцом 15 циклически поворачиваются на одинаковые углы в одном или противоположном направлениях в зависимости от того, на валах какой из пар зубчатых колес 7, 8 и 9 установлены съемные зажимы 18 и 19. При циклическом повороте концов образца 15 в противо- ложных направлениях на один и тот же угол образец 15 испытывает симметричные циклы изгиба, при которых ось образца 15 периодически изгибается по дуге окружности попеременно выпуклостью.в одну и в другую стороны, причем радиус окружности задается углом изгиба. При этом оба конца образца 15 циклически перемещаются в плоскости изгиба и через захваты 13 и 14 перемещают за собой валы 11 и 12 с подшипниковыми обоймами 24 шарнирных параллелограммов 20 и 21. При циклических перемещениях захватов 13 и 14 24 качаются в плоскости, перпендикулярной осям валов 11 и 12, а концы карданных валов 16 и 17 циклически качаются относительно съемных зажимов 18 и 19, расстояние между которыми и подшипниковыми обоймами

51

24 циклически изменяется, а это вызывает периодическое отклонение шарнирных параллелогра1чмов 20 и 21 вдол валов 11 и 12, Параллельность сторон параллелограммов 20 и 21 и невозможность закручивания их в вертикальной плоскости достигаются тем, что параллелограммы 20 и 21 имеют по два шарнира на каждой из своих сторон. Таким образом, параллелограммы 20 и 21 1;иклически качаются относительно их сторон основания, связанных со станиной 1 только в двух взаимно перпендикулярных направлениях - вдоль осей валов 11 и 12 и перпендикулярно им. В результате этого валы 11 и 12 совершают только плоскопараллельное движение при их качательном вращении и остаются параллельными друг другу. Плоскость изгиба остается перпендикулярной осям валов 11 и 12, а перемещение захватов 13 и 14 при их циклических поворотах происходит только в плоскости изгиба. При установке съемных зажимов 18 и 19 на валах зубчатых колес 7 и 8, качательно вращающихся в одном направлении, захваты 13 и 14 циклически поворачиваются в одном направлении и образец 15 испытывает кососимметричный цикл11ческий изгиб. Для получения асимметричных циклов изгиба съемные зажимы 18 и 19 поворачивают относительно осей колес 7, 8 или 9 на требуемые углы. Изменение расстояния валами 11 и 12 для испытаний образцов 15 различной длины осуществляется регулировкой расстояния между параллелограммами 20 и 21 посредством перемещения зажимов 26 по стержню 25 и регулировкой положения стержня 25 на консоли 28 с помощью зажима 27.

Устройство для испытаний образцов на циклический изгиб позволяет повысить точность результатов испытаний и значительно расширить виды напряженного состояния испытуемого образ6/.

ца, а также проводить испытания образцов различной длины.

Формула изобретения

1. Устройство для испытаний гибких образцов на циклический изгиб, содержащее станину, установленный на ней возбудитель циклических нагрузок, механизм передачи циклических нагрузок и узел создания изгиба в виде двух связанных с механизмом передачи циклических нагрузок параллельных валов с захватами для образца, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено подвеской в виде двух одинаковых шарнирных параллелограммов, одна из сторон основания каждого из

которых шарнирно связана со станиной с возможностью качательного движения в плоскости, перпендикулярной осям валов узла создания изгиба, другая выполнена в виде надетой на соответствующий вал узла создания изгиба подшипниковой обоймы, валы узла создания изгиба связаны с механизмом передачи циклических нагрузок посредством карданных валов, а шарнирные

параллелограммы установлены с возмож ностью перемещения в направлении осей валов узла создания изгиба и в плоскости, перпендикулярной этим валам, и фиксации.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью расширения видов напряженных состояний образцов путем создания как симметричного, так и асимметричного и

кососимметричного изгибов, механизм передачи циклических нагрузок выполнен в виде последовательно соединенных и находя1цихся во внешнем зацеплении четырех зубчатых колес, а устройство снабжено съемными зажимами, предназначенными для связи карданных валов с осями соответствующих зубчатых колес.

26

21

/

25

/7

/5

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытаний гибких образцов на циклический изгиб. Цель изобретения - повышение точности. На станине 1 установлены возбудитель циклических нагрузок, механизм передачи циклических нагрузок в виде четырех зубчатых колес 6-9 и узел создания изгиба в виде параллельных валов 11 и 12 с захватами 13 и 14 для образца 15, связанный с механизмом передачи циклических нагрузок карданными валами 16 и 17. Устройство снабжено подвеской в виде шарнирных параллельлограммов 20 и 21, шарнирно связанных со станиной 1, с помощью подшипниковых обойм 24 - с соответствующим валом 11 или 12. В зависимости от соединения карданных валов 16 и 17 с зубчатыми колесами 7,8 и 9 осуществляют нагружение образца 15 симметричными, кососимметричными или ассиметричными изгибными нагрузками, а параллелограммы 20 и 21 исключают влияние побочных силовых эффектов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

т. К

NteNliNiSi

Фаг. 2

:ii

я:

ФФ

Редактор G.Пекарь

Составитель В.Плешаков

Техред А. Кравчук Корректор О.Кравцова

Заказ 6381/43

Тираж 789

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. Д/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

М/М// М/

2h

N Н

11

л

V

4

фие.

Подписное