Установка для испытания образцов материалов при многократном возбуждении затухающих колебаний осевой нагрузки Советский патент 1990 года по МПК G01N3/34 

Фиг. 2

Изобретение относится к устройствам для испытания образцов материалов И изделий на прочность при многократном действии на них затухающих колебаний сжимающих и растягивающих усилий .

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет Испытаний как неподвижного, так и пе- Ьемещаемого в направлении действия н|агрузки образца,

I На фиг. 1 представлена схема уста- н|овки, вид сверху; на фиг. 2 - тоже, йид сбоку.

Установка содержит основание J, размещенные на нем пассивный 2 и активный 3 захваты для образца 4, механизм нагружения, включающий инерцион- Ный груз 5, направляющие 6 для пере- Мещения груза по оси захватов, упругие элементы 7, соединяющие инерционный груз 5 с активным захватом 3.

Установка снабжена двумя соосно установленными платформами 8 и 9 с Приводами 10 и II их вращения, на одной из которых 8 установлен пассивный захват 2, и электромагнитным фиксатором 12, закрепленным на инерционном грузе 5 с возможностью взаимо- Действия со второй платформой 9.

Захват 2 установлен на колодке 13, йарнирно закрепленной на рычаге 14 с Возможностью поворота. Колодка 13 Соединена с рычагом 14 с помощью уп- ругих элементов 15.

Установка работает следующим образом.

Включают привод 11 и приводят во йращение платформу 8 с рычагом 14, колодкой 13 и закрепленными на ней захватами 2 и 3 с образцом 4 и грузом 5. Доводят скорость вращения платформы 8 до величины, при которой линейная скорость образца 4 становит- ся равной заданной. Включают привод 10 и приводят во вращение платформу Э, при этом направление вращения платформы совпадает с направлением вращения платформы 8. Если затухаю- щие колебания на образце начинаются с растягивающих нагрузок, то скорость вращения платформы 9 должна быть- меньше скорости вращения платформы 8 при вращении платформ по часовой стрелке (вид сверху), а если проис- кодит срыв сжимающих нагрузок, то скорость вращения платформы 9 должна быть больше скорости вращения платформы 8. При вращении платформ против часовой стрелки (вид сверху) соотношение скоростей для тех же условий выбора знака начальной осевой нагрузки должно быть обратным. Разность скоростей вращения выбирается по условию обеспечения заданной скорости нарастания осевой начальной нагрузки на образце с учетом жесткости элементов 7, При достижении заданных скоростей вращения платформ включают фиксатор 12 и соединяют груз 5 с платформой 9. За счет разности скоростей вращения платформ груз смещается вдоль направляющих 6 и нагружает образец начальной осевой нагрузкой нужного знака. При достижении заданной величины нагрузки отключают фиксатор 12, и груз под действием упругих элементов 7 совершает затухающие возвратно-поступательные перемещения вдоль направляющих 6 и нагружает образец знакопеременными осевыми затухающими нагрузками. При этом скорость изменения нагрузки при движении груза в направлении движения образца будет меньше скорости изменения нагрузки при движении груза навстречу движению образца, и разница в скоростях изменения нагрузок будет тем больше, чем вын/е скорость движения образца и меньше скорость движения груза, Нагружение образца производится асимметричными циклами затухающих колебаний. Число повторений актов возбуждения колебаний, уровни нагрузок и знаки начальных нагрузок скорости нагружения образца начальными нагрузками, скорости движения образца выбираются в соответствии с задачами испытаний.

Для испытаний при неподвижном образце привод 11 не используют, платформа 8 находится в неподвижном состоянии. При вращении платформы 9 со скоростью, обеспечивающей нужную скорость нагружения образца начальной нагрузкой, и в направлении, обеспечивающем заданный знак начальной нагрузки, периодически включают фиксатор 12 и выключают его при достижении заданной начальной нагрузки на образце.

В ходе опыта ведут наблюдение за параметрами испытаний и состоянием материала образца.

Колодка 13 подпружинена на рычаге 14 так, что не позволяет поворачи51

ваться направляющим радиально от действия центробежных сил при вращении груза 5, но не препятствует повороту направляющих при соединении груза с платформой 9 на этапе начального наг ружения образца, причем после отключения фиксатора 12 колодка возвращае направляющие в исходное положение, показанное на фиг. 1.

Формула изобретения

Установка для испытания образцов материалов при многократном возбужде- нии затухающих колебаний осевой нагрузки, содержащая основание, размещенные на нем соосные пассивный и активный захваты для концов образца, механизм нагружения, включающий инерционный груз, направляющие груза, параллельные оси захватов, и упругий эле

мент, соединяющий инерционный груз с

1

5

активным захватом, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем испытаний как неподвижного, так и перемещаемого в направлении действия нагрузки образца, она снабжена двумя соосными платформами с приводами их вращения, рычагом, закрепленным одним концом на одной из платформ, вторым упругим элементом и фиксатором, установленным на инерционном грузе и предназначенным для взаимодействия с другой платформой, пассивный захват закреплен посредством второго упругого элемента на другом конце рычага с возможностью поворота относительно оси, параллельной оси вращения платформ, а ось захватов параллельна плоскости другой платформы и расположена перпендикулярно плоскости, проходящей через оси вращения пассивного захвата и платформ.

13 г v

Фиг.1

Изобретение касается испытания образцов материалов и изделий на прочность при многократном действии на них затухающих колебаний сжимающих и растягивающих осевых усилий и позволяет расширить функциональные возможности за счет испытаний как неподвижного, так и перемещаемого в направлении действия нагрузки образца. На основании 1 соосно установлены две платформы 8, 9. С платформой 8 жестко связан рычаг 14, к которому шарнирно прикреплена и подпружинена колодка 13 с пассивным захватом 2 для образца 4 и направляющими 6 для груза 5, соединенного упругими элементами 7 с активным захватом 3. На грузе 5 установлен электромагнитный фиксатор, предназначенный для взаимодействия с платформой 9. Платформы 8, 9 вращают с разными угловыми скоростями и периодически кратковременно включают фиксатор, что смещает груз 5 и приводит к возбуждению затухающих колебаний продольной нагрузки в перемещающемся образце. 2 ил.