Устройство для испытания образцов на усталость при изгибе Советский патент 1992 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для одновременного испытания нескольких образцов на усталость при изгибе.

Цель изобретения - повышение точности при сравнительных испытаниях партии образцов v. повышение производительности.

На фиг.1 изображено устройство для испытаний образцов на усталость при изгибе, общий вид; на фиг.2 - вал и зубчатое колесо с захватами и образцами: на фиг.З - сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 - схема нагруженно- сти и деформации образцов, на фиг.5 - циклы изменения напряжений изгиба образца при работе устройства.

Устройство для испытания образцов на усталость при изгибе содержит привод 1 вращения с выходным вапом 2. механизм 3 создания циклической изгибной нагрузки, выполненный в виде зубчатых колес 4 и 5. причем зубчатое колесо 5 выполнено с осевым отверстием 6, в котором коаксиально (этому зубчатому колесу 5) размещен выходной вал 2 привода 1 вращения. Между зубчатым колесом 5 и выходным валом 2 .установлены образцы 7. причем концы каждого образца 7 снабжены парой захватов 8 и 9, при этом одни из захватов 8 образца 7 закреплены на одной образующей выходного вала 2. а другие захваты 9 - на образующей внутренней поверхности зубчатого

;Xi

О

И

:го

колеса 5. Устройство снабжено дополнительными парами захватов 8 и 9 образцов 7, установленных в ряд с первой парой и образующих партию образцов 7. Устройство снабжено также дополнительными рядами пар захватов 8 и 9 образцов 7, установленных на других образующих соответственно выходного вала 2 и внутренней поверхности зубчатого колеса 5, который имеет сменный зубчатый венец 10.

Устройство работает следующим обра- зом.

С помощью механизма 3 создания циклической иэгибной нагрузки, выполненного в виде гГары зубчатых колес 4 и 5, устанавливается необходимая нагрузка на образцы 7. Вращение зубчатых колес 5 и 4 осуществляется посредством привода 1 вращения и выходного вала 2. Передача крутящего момента от выходного вала 2 к зубчатому колесу 5 производится через партию образцов 7. Поскольку образцы 7 нагружены одновременно радиальной силой Q, равной нормальной силе в зацеплении зубчатых колес

4 и 5, и крутящим моментом T-Q-y (фиг.4),

то окружное усилие между рядами образцов 7 распределяется .-неравномерно. Нагрузка на образец 7 зависит от угла р, определяющего положение рассматриваемого ряда образцов относительно оси поперечного сечения выходного: вала 2, перпендикулярной линии действия силы О, и определяется по формуле

+ 2cosp.g),

где d -диаметр окружности крепления образцов 7 в захватах 9, установленных на внутренней поверхности зубчатого колеса 5;

D - диаметр основной окружности зубчатого колеса 5;

z - общее чкслр образцов 7,

Нагрузка на образец 7 наиболее нагруженного ряда (фиг А приложенная к внешнему концу образца, определяется по формуле

с 2Т

Р„«сОбразец 7 противоположного ряда б ;Фиг.4) воспринимает минимальную нагрузку

2 Т , . ,) сК (1 -2р).

(1

+ 2$.

гмин3

Таким образом, нагруженное образцов 7 при их повороте, а следовательно, и их деформация изменяется от некоторого максимального значения деформации

(5м«кс до минимального (5Мин . Изменяя соотношение между диаметром основной окружности D зубчатого колеса 5 и диаметром d окружности крепления образцов 7 в захватах 9, установленных на внутренней поверхности зубчатого колеса 5, что достигается установкой соответствующего зубчатого венца 10, можно получить различные циклы изменения напряжений изгиба образцов 7 (фиг.5): асимметричный (кривая а), пульсирующий (кривая 6) или прерывистый (кривая в).

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность при сравнительных испытаниях партии образцов. Кроме того, за счет

установки дополнительных рядов пар захватов 8 и 9 повышается производительность устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для испытаний образцов на усталость при изгибе, содержащее пару захватов для концов образца, связанный с одним из захватов механизм создания циклической иэгибной нагрузки и связанный с

последним привод вращения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности при сравнительных испытаниях партии образцов, механизм создания циклической иэгибной нагрузки выполнен в

виде пары зубчатых колес, одно из которых выполнено с осевым отверстием, в котором коаксиально этому колесу размещен выходной вал привода вращения, устройство снабжено дополнительными парами захватов для соответствующих образцов партии, установленных в ряд с первой парой так, что одни из захватов пар закреплены на одной образующей выход чего вала привода, а другие - на одной образующей внутренней поверхности указанного колеса.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено дополнительными рядами пэр захватов, установленных на

других образующих соответственно вала и внутренней поверхности колеса.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для одновременного испытания нескольких образцов на усталость при изгибе. Цель изобре- тения - повышение точности при сравнительных испытаниях партии образцов и повышение производительности. Устройство содержит привод вращения с выходным валом 2, механизм создания циклической из- гибной нагрузки, выполненный в виде пары зубчатых колес. Зубчатое колесо 5 выполнено с осевым отверстием, в котором коакси- ально размещен выходной вал 2 привода вращения. Между зубчатым колесом 5 и выходным валом 2 установлены образцы 7, концы каждого образца 7 связаны с парой захватов 8 и 9. Устройство снабжено дополнительными парами захватов 8 и 9 для соответствующих образцов 7 партии, установленных в ряд с первой парой захватов 8 и 9 так, что одни из захватов 8 пар закреплены на одной образу- щей выходного вала 2, а другие-захваты 9 - на одной образующей внутренней поверхности зубчатого колеса 5. Дополнительные ряды пар захватов 8 и 9 установлены на других образующих соответственно выходного вала 2 и внутренней поверх.-,ггти зубчатого колеса 5. Устройство позволяет провсд.ъ одновременное испытание партии образцов 7 и повысить точность при сравнительных испытаниях. При этом повышается производительность. 1 з.п. ф-лы. 5 ил. сг С

ю

сриг2

Риг. Ч

W АЛ

uЛ Л

/