Инерционный нагружатель стенда для испытания образцов на усталость Советский патент 1992 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в устройствах для усталостных испытаний высокодеформируемых материалов.

Известны устройства для осевого нагружения, работающие при постоянном размахе нагрузки, который получают при действии осевой силы постоянной амплитуды или перемещении с заданной амплитудой системы, состоящей из образца, соединенного последовательно с упругой пружиной, жесткость которой значительно ниже жесткости образца. В качестве возбудителя колебаний имеют дебаланс, размещенный на вращающемся колесе.

Наиболее близким к предлагаемому является инерционный нагружатель стенда усталостных испытаний, содержащий двухступенчатую планетарную передачу, размещенные на сателитах дебалансы, механизм регулирования относительно углового положения дебалансов, включающий червячный привод и двигатель, связанный с планетарной передачей, кроме того, он снабжен связанной с центральным колесом второй ступени зубчатой парой, состоящей из ведущего и ведомого колес, с переменным передаточным отношением и связанными с ней четырьмя последовательно соединенными при помощи валов шарнирами Гука. состоящими из вилок, последний щарнир Гука связан с червячным приводом. Внутренние вилки шарниров Гука установлены во взаимно перпендикулярных плоскостях. Одна из вилок шарнира Гука, связанная с парой, установлена на одном валу с ведущим колесом этой пары и расположена в горизонтальной плоскости, дебалансы, размещенные на сателитах, соседних рядов передачи развернуты на 180°,. передаточное отношение зубчатой пары и ступеней планетарной передачи 0,5.

Известный нагружатель обеспечивает непрерывное периодическое изменение амплитуды нагруженмя по заданному закону путем варьирования параметрами закона, а также обеспечивает нормальный закон распредел.1ения амплитуды. Смещение тяги вала системы карданов изменяет угол между осями вилок шарниров Гука, тем самым изменяется форма блок-программы нагружения.

Недостаток известного нагружателя заключается в том, что не обеспечивается полное и качественное проведение исследования усталостных свойств высокодеформируемых материалов за одно испытание. Это объясняется тем, что исследование свойств материала зависит от заданного закона распределения амплитуды нагружения, а также с увеличением пластической деформации при усталостном испытании на сжатие, действующая на образец нагрузки

не может быть постоянной, так как действие ее ограничено жесткими связями самого устройства.

Цель изобретения - повышение точно. сти задания нагружения при испытаниях образцов из легкодеформируемых материалов путем обеспечения связи амплитуды нагружения с деформацией образцов в процессе испытаний.

В инерционном нагружателе стенда для

5 испытания-образцов на усталость, содержащем корпус, установленный в нем вал с приводом его вращения и колесо с закрепленными на нем дебалансами,-колесо закреплено на средней части вала соосно ему,

0 нагружатель снабжен направляющими, закрепленными на корпусе по разные стороны рт колеса, подвижными опорами, в которых размещен вал, предназначенными для соединения с образцами и установленными каждая в соответствующей направляющей с возможностью перемещения вдоль нее, и пружинами, оси которых параллель ы осям направляющих, один конец аждой пружины закреплен на корпусе,

0 а другой соединен с соответствующим концом вала.

На фиг. 1 изображен инерционный на. гружатель, общий вид; на фиг. 2 -узел подвеса вала.

5 Инерционный нагружатель ртенда для испытания образцов на усталость состоит из корпуса 1, установленного в нем вала 2, на котором крепится колесо 3 с размещенными на нем дебалансами 4, злектрическо0 го привода, содержащего электродвигатель 5 и ременную передачу 6. Корпус снабжен направляющими 7, в которых по одной оси может перемещаться опора 8, выполненная из материала, обладающего наименьшим

5 коэффициентом трения для уменьшения потерь на трение, возникающих при движении опоры 8 по направляющим 7. В опорах 8 запрессован подшипник 9, в подшипниках 9 запрессован вал 2. Вал 2

0 развешан на пружинах 10, которые крепятся к корпусу 1 посредством узла 11, который обеспечивает регулирование натяжения пружины 10, корпус 1 крепится на мощном основании 12.

5 Инерционный нагружатель стенда для испытания образцов на усталость работает сле|дующим образом.

Через ремень 6 от электродвигателя 5 передается вращение колесу 3 с дебалансами 4. Вал 2 вместе с колесом 3 начинает