Установка для испытания образцов материалов на усталость Советский патент 1992 года по МПК G01N3/32 

9%/г /

Изобретение относится к испытательной технике, к установкам для испытаний на прочность.

Известна установка для испытания образцов материалов на усталость, содержащая основание, установленные на нем нагружающий элемент, связанные с ним захваты для образца.

Наиболее близкой к предлагаемой является установка для испытания образцов материалов на усталость, содержащая основание, соосно установленные на нем с возможностью осевого перемещения и вращения два симметричных нагружающих элемента, маятник, ось которого закреплена на основании, предназначенное для взаимодействия с одним из нагружающих элементов и закрепленное на оси маятника колесо, жестко закрепленные на основании два упругих-элемента, первый из-которых соединен с вторым нагружающим элементом, установленные на обращенных друг к другу торцах нагружающих элементов для захвата и инерционный груз, предназначенный для закручивания образца.

Недостаток известных установок состоит в том, что на них неосуществимы испытания при нагружении образца циклическими затухающими осевыми и закручивающими усилиями не только при плавном, но и ступенчатом изменении их соотношения.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения нагружения образца циклическими затухающими осевыми и закручивающими усилиями не только при плавном, но и ступенчатом изменении их соотношения.

Цель достигается тем, что поверхности нагружающих элементов и колеса выполнены цилиндрическими, инерционный груз выполнен цилиндрическим и соосно закреплен на свободном торце взаимодействующего с колесом нагружающего элемента, последний установлен на основании посредством подпружиненных опор, второй упругий элемент соединен с вторым нагружающим элементом, а установка снабжена установленным между опорами приспособлением для поджатия его нагружающего элемента к колесу, ось которого соединена с основанием посредством перпендикулярной ей дополнительной оси.

На фиг.1 представлена схема установки, общий вид; на фиг.2 - узел крепления колеса.

Установка для испытания образцов материалов на усталость содержит основание 1, соосно установленные на нем с возможностью осевого перемещения и вращения два осесимметричных нагружающих элемента 2 и 3, маятник 4, ось 5 которого закреплена на основании, предназначенное для взаимодействия с одним из нагружающих элементов 2 и закрепленное на оси 5

маятника колесо 6, жестко закрепленные на основании два упругих элемента 7 и 8, первый из которых элемент 7 соединен с вторым нагружающим элементом 3, установленные на обращенных друг к другу

0 торцах нагружающих элементов 2 и 3 два захвата 9 и 10 и инерционный груз 11, предназначенный для закручивания образца 12. Поверхности нагружающих элементов 2 и 3 и колеса 6 выполнены цилиндрическими.

& Инерционный груз 11 выполнен цилиндрическим и соосно закреплен на свободном торце взаимодействующего с колесрм нагружающего элемента 2 Нагружающий эле- мент 2 установлен на основании 1

0 посредством подпружиненных опор 13. Второй упругий элемент 8 соединен с вторым нагружающим элементом 3. Установка снабжена установленным между опорами 13 приспособлением 14 для поджатия его

5 нагружающего элемента 2 к колесу 6. Ось колеса 6 соединена с основанием посредством перпендикулярной к ней дополнительной оси 15.

Приспособление для поджатия выпол0 нено в виде шара 14, тяги 16 и электромагнита 17 для перемещения тяги. Упругие элементы выполнены в виде пластин, одна из которых (пластина 8) установлена в продольной прорези нагружающего элемента

5 3, другая пластина 7 - в поперечной прорези. При этом пластина 8 оказывает сопротивление только при повороте элемента 3, а пластина 7 - только при осевом перемещении элемента 3 Позицией 18 обозначен груз

0 маятника 4.

Установка работает следующим образом.

Рычаг 4 выводят из положения равновесия в положение, при котором создается

5 заданное соотношение нагрузок (осевой и скручивающей). Так, для испытаний при нагружении только осевой нагрузкой маятник выводят в положение, в котором плоскость его качания будет совпадать с осью захва0 тов 9 и 10. Для испытаний при нагружении только крутящей нагрузкой маятник выводят в положение, при котором плоскость его качания будет перпендикулярна к оси захватов В промежуточных исходных положени5 ях нагружение будет производиться одновременно осевой и крутящей нагрузками. Включают катушку электромагнита приспособления 17 и перемещают тягу 16 с шаром 14 в положение, в котором элемент 2 входит во фрикционное взаимодействие с

колесом 6. Освобождают маятник 4 и он под действием груза 18 совершает колебания которые преобразуются колесом 6 в осевом перемещении и повороты элемента 2 Вместе с элементом 2 такие движения соверша- ют захваты 9 и 10 с образцом 12 и элемент 3. Пластины 7 и 8 преобразуют эти движения соответственно в осевую и скручивающую нагрузки на образце После заданного числа циклов нагружения выключают элект- ромагнит17, опоры 13 выводят элемент 2 из взаимодействия с колесом 6 и перемещения элемента 2 инициируются инерционным грузом 11. Параметры колебаний ступенчато изменяются в соответствии с инерцион- ными характеристиками нагружающей системы с новым источником - инерционным грузом. После заданного числа циклов вновь включают приспособление 17 и продолжают нагружение от первого источника - маятника. Во время нагружения от инерционного груза маятник может быть приведен в новое исходное положение, что даст при повторном его использовании новые начальные амплитуды нагрузок, новое соот- ношение между ними

Предлагаемая установка позволяет проводить испытания в новых режимах - при нагружении образца циклическими затухающими осевыми и закручивающими усили- ями как при плавном, так и при ступенчатом изменении их соотношения

Формула изобретения Установка для испытания образцов материалов на усталость, содержащее основа-

ние, соосно установленные на нем с возможностью осевого перемещения и вращения два осесимметричных нагружающих элемента, маятник, ось которого закреплена на основании, предназначенное для взаимодействия с одним из нагружающих элементов и закрепленное на оси маятника колесо, жестко закрепленные1 на основании два упругих элемента, первый из которых соединен с вторым нагружающим элементом, установленные на обращенных друг к другу торцах нагружающих элементов для захвата и инерционный груз, предназначенный для закручивания образца, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения нагружения образца циклическими затухающими осевыми и закручивающими усилиями не только при плавном, но и ступенчатом изменении их соотношения, поверхности нагружающих элементов 4 колеса выполнены цилиндрическими, инерционный груз выполнен цилиндрическим и соосно закреплен на свободном торце взаимодействующего с колесом нагружающего элемента, последний установлен на основании посредством подпружиненных -опор, второй упругий элемент соединен с вторым нагружающим элементом, а установка снабжена установленным между опорами приспособлением для поджатия его нагружающего элемента к колесу, ось которого соединена с основанием посредством перпендикулярной к ней дополнительной оси

Установка для испытания образцов материалов на усталость. Предназначена для испытаний на прочность. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения нагружения образца циклическими затухающими осевыми и закручивающими усилиями не только при плавном-, но и ступенчатом изменении их соотношения. Установка содержит нагружающие элементы 2 и 3 с упругими элементами 7 и 8, колесо 6 с маятником 4. инерционный груз 2, приспособление 14 для поджатия элемента 2 к колесу 6. захваты 9 и 10 образца 12. При колебаниях маятника 4 в одной из плоскостей приспособлением 17 поджимают элемент 2 к колесу 6 и нагружают образец 12 осевой и скручивающей нагрузками. При выключении приспособления 17 нагруже- ние ступенчато начинается от инерционного груза 11. Используют при испытании разных материалов 2 ил.