Установка для испытания на усталость при сложном напряженном состоянии Советский патент 1992 года по МПК G01N3/34 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к испытаниям материалов на прочность.

Известна установка для испытания на усталость при сложном напряженном состоянии, содержащая основание, соосные активный и пассивный захваты образца, установленную на активном захвате втулку, два силовозбудителя и кинематически связанные с соответствующими силовозбуди- телями два толкателя.

Нзиболее близкой к предлагаемой является установка для испытания на усталость при сложном напряженном состоянии, содержащая основание, соосные активный и пассивный захваты образца, установленную на активном захвате втулку, два сило- возбудителя и кинематически связанные с соответствующими силовозбудителями два толкателя, размещенные по разные стороны от оси втулки и связанные с нею.

Недостаток установок состоит в том, что на них неосуществимы испытания при определении наряду с общим числом циклов усталостного нагружения также работы упругого восстановления деформаций образца после части циклов испытаний.

Указанная цель достигается тем, что установка снабжена установленной на основании с возможностью перемещения перпендикулярно оси захватов платформой, реечной зубчатой передачей, размещенной на платформе, фиксатором поворота колеса р еечной зубчатой передачи относительно платформы, фиксатором перемещения платформы относительно основания, контактирующим с торцом рейки инерционным грузом, и приспособлением для регистрации перемещения груза, а пассивный захват образца закреплен на колесе CQOCHO ему.

На фиг.1 представлена схема установки, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - вид Б на фиг.1.

Установка содержит основание 1, соосные активный 2 и пассивный 3 захваты образца 4. установленную на активном захвате втулку 5, два силовозбудителя 6 и 7 и кинематически связанные с соответствующими силовозбудителями два толкателя 8 и

9,размещенные по разные стороны от оси втулки 5 и связанные с нею.

Установка снабжена установленной на основании с возможностью перемещения перпендикулярно оси захватов платформой

10,реечной зубчатой передачей 11 и 12, размещенной на платформе, фиксатором 13 поворота колеса 12 реечной зубчатой передачи относительно платформы 10, фиксатором 14 перемещения платформы

относительно основания 1. контактирующим с торцом рейки инерционным грузом 15 и приспособлением 16 для регистрации перемещения груза. Пассивный захват 3 закреплен на колесе 12 соосно ему.

Силовозбудители выполнены в виде кривошипно-шатунных механизмов 6 и 7 и связаны с толкателями через фиксаторы 17 и 18. Толкатели 8 и 9 также имеют фиксато0 ры 19 и 20 относительно основания 1. Приспособление для регистрации перемещения груза выполнено, например, в виде датчика перемещений с подвижным контактом 16 и неподвижным контактом 21. Соединение

5 пассивного захвата 3 с колесом 12 осуществляется через шаровой шарнир с пальцем, обеспечивающим скручивание образца и его изгиб, как это выполняется обычно в установках для испытаний на изгиб с круче0 нием.

Установка работает следующим образом.

Включают электромагнитные фиксаторы 13 и 14 и фиксируют поворот колеса 12 и

5 перемещение платформы 10 относительно основания 1. Включают силЪвозбудители 6 и 7. фиксаторы 17 и 18 и выключают фиксаторы 19 и 20. При синхронных перемещениях толкателей 8 и 9 происходит

0 перемещение втулки 5 без вращения, что создает изгиб образца. При асинхронных перемещениях толкателей 8 и 9 происходит поворот втулки 5 и скручивание образца 4. При перемещениях толкателей с разной ча5 стотой происходит изгиб и скручивание образца 4. Путем переключения фиксаторов 17 и 19 и 18 и 20 регулируют начальную деформацию изгиба или кручения. Действуя таким образом, проводят циклические испытания

0 образца на кручение с изгибом. После заданного числа циклов нагружения приступают к определению энергии упругого восстановления деформаций образца. Для этого при заданном значении деформаций

5 образца включают фиксаторы 19 и 20 и выключают фиксаторы 17 и 18. Для определения энергии упругого восстановления деформаций изгиба выключают фиксатор 14. Под действием деформаций изгиба об0 разца происходит перемещение платформы

10с рейкой 11 и колесом 12 и грузом 15. Приспособление 16 и 21 фиксирует диаграмму перемещения связки. Для определения энергии упругого восстановления

5 деформаций кручения образца включают фиксатор 14 и выключают фиксатор 13. Под действием деформаций кручения происходит поворот колеса 12, перемещение рейки

11и груза 15. Приспособления 16 и 21 фик- Сируют диаграмму перемещения связки.

Энергию упругого восстановления разных видов деформации определяют по диаграммам перемещения связок. Определения проводят в любом порядке. После определения энергии восстановления деформаций продолжают циклические испытания, для чего выключают фиксаторы 19 и 20, возвращают втулку 5, платформу 10 и колесо 12 в исходное положение и повторяют работу по циклическому нагружению образца.

Установка позволит существенно увеличить объем информации при испытаниях на изгиб с кручением благодаря определению энергии упругого восстановления деформаций кручения и изгиба на разных стадиях испытаний.

Формула изобретения

Установка для испытания на усталость при сложном напряженном состоянии, содержащая основание, соосные активный и пассивный захваты образца, установленную на активном захвате втулку, два силовозбудителя и кинематически связанные с соответствующими силовозбудителями два толкателя, размещенные по разные стороны от оси втулки и связанные с нею, о т л ичающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения определения наряду с общим числом циклов усталостных испытаний, также работы упругого восстановления деформаций образца после части циклов испытаний, установка снабжена установленной на основании с возможностью перемещения перпендикулярно оси захватов платформой, реечной зубчатой передачей, размсщенной на платформе, фиксаторо - поворота колеса реечной зубчатой переда чей относительно платформы, фиксатором перемещения платформы относительно основания, контактирующим с торцом рейки

инерционным грузом и приспособлением для регистрации перемещения груза, а пассивный захват образца закреплен на указанном колесе соосно с ним.

Изобретение предназначено для испытаний на прочность. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения определения наряду с общим числом циклов усталостных испытаний, также работы упругого восстановления деформаций образца после части циклов испытаний. Установка содержит захваты 2 и 3 образца 4, механизм нагружения с втулкой и силовозбудителями, реечную зубчатую передачу, платформу, фиксаторы колеса и платформы, груз, измерители 16 и 21. Включают возбудители и циклически нагружают образец 4 изгибом и кручением. Для определения работы восстановления деформаций изгиба фиксируют втулку фиксаторами толкателей, выключают фиксатор платформы. Работу определяют по перемещению груза и платформы. Для определения работы восстановления деформаций кручения фиксируют платформу 10 фиксатором платформы и выключают фиксатор поворота колеса. Происходит поворот колеса, перемещение рейки и груза. Используют при испытаниях образцов различных мате- оиалов. 3 ил. S Ё VI ел ся 8 ФиМ

Вид А

Фи,2

SadS

Фиг.з