Установка для испытаний образцов на усталость Советский патент 1992 года по МПК G01N3/38 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания на усталость.

Известны установки для испытания на усталость, содержащие захваты для крепления образца, нагружающий механизм с переменной амплитудой нагружения в виде эксцентрикового вала и эксцентрика, связанных посредством спирального паза и шпонки, электродвигатель, устройство для регулирования амплитуды нагружения в виде электроконтактной системы, связанной с электродвигателем контрольно-измерительной аппаратуры, тяги, укрепленные на конце эксцентрикового вала, и винтовую пару; гайка которой связана тягами, а винт с электродвигателем.

Однако недостатком таких установок является то, что при использовании механических нагружающих устройств возникает необходимость контроля их усталостных характеристик в процессе работы установки для оценки оставшегося ресурса работоспособности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является установка для,испытания материалов на усталость, содержащая основание и установленные на нем неподвижный захват для крепления испытуемого образца, устройство для создания статической растягивающей нагрузки, например гидроцилиндр, тягу, одним концом связанную с этим устройством, а другим с испытуемым образцом, электроXI

О1

сл

о

магнитное устройство, возбуждающее в испытуемом образце изгибные колебания, и регистрирующую аппаратуру, программное устройство, к входу которого подключено устройство для создания статической растягивающей нагрузки, а к выходу - электромагнитное устройство, механическое устройство регулирования величины зазора между полюсами электромагнита, подключенным также к выходу программного устройства.

НедоЪта/1 к%м такЬй установки является недостаточная точность при оценке накопления усталостных повреждений.

Целью изобретения является повышение точности при оценке накопления усталостного повреждения в различных продольных слоях образца.

Поставленная цель достигается тем, что установка для испытания материалов на усталость, содержащая основание, пассивный захват образца, установленный на основании, активный захват образца, одним концом связанный с активным захватом, и установленный соосно ему рычаг, электромагнитный возбудитель колебаний и измерительное устройство, снабжена фиксатором, предназначенным для периодического соединения рычага с основанием, захваты установлены с возможностью фиксированного поворота вокруг своей оси, связь рычага с активным захватом выполнена в виде разъемного соединения, а возбудитель колебаний и измерительное устройство выполнены в виде двух П-образ- ных магнитных систем, закрепленных на другом конце рычага симметрично друг другу относительно его оси, и двух катушек, закрепленных на основании, каждая из которых предназначена для взаимодействия с соответствующей П-образной магнитной системой.

На чертеже схематично показано устройство.

Установка содержит (фиг.1) основание 1, пассивный захват 2 образца 3, установленный на основании, активный захват 4 образца, одним концом связанный с активным захватом и установленный соосно ему рычаг 5, электромагнитный возбудитель колебаний 6 и измерительное устройство 7, фиксатор 8, предназначенный для периодического соединения рычага с основанием, захватысустановлены с возможностью фиксированного поворота вокруг своей оси, связь рычага с активным захватом выполнена в виде разъемного соединения, а возбудитель колебаний и измерительное устройство выполнены в виде двух П-образ- ных магнитных систем 9 и 10, закрепленных

на другом конце рычага симметрично относительно друг другу относительно его оси, и двух катушек 11 и 12, закрепленных на основании, каждая из которых предназначена

для взаимодействия с соответствующей П- образной магнитной системой.

Установка работает следующим образом,

Испытуемый образец 3 закрепляют од0 ним концом в пассивный захват 2, а другим концом в активный захват 4. установленный на рычаге 5, производится фиксация рычага фиксатором 8, расположенным на полке 13. при этом поворотный стол 14 установлен в

5 нулевое положение, освобождают рычаг из фиксатора и производят включение возбудителя колебаний 6. В результате взаимодействия тока, протекающего по катушке 11, и магнитного поля П-образной одно0 связной магнитной системы 9 образец совершает заданное количество изгибных колебаний. Потом производится оценка усталостного Повреждения в различных продольных плоскостях образца, начиная с

5 положения нагружения образца, затем фиксируется рычаг фиксатором и образец освобождается из активного захвата. Осуществляется поворот образца с помощью поворотного стола на определенный

0 угол, после чего производится фиксация верхнего конца испытуемого образца, освобождение рычага и оценка усталостного повреждения по информации о процессе колебаний, которая поступаете катушки 12

5 на измерительное устройство 7. Затем процесс повторяется до тех пор, пока не будет произведена оценка повреждения образца в различных продольных плоскостях. После установки образца в начальное положение

0 осуществляется следующее циклическое на- гружение и последующая оценка анизотропии усталостного повреждения.

Информацией об усталостном повреждении служат параметры процесса колеба5 ний. Так как обычные электромагнитные возбудители при значительных перемещениях якоря приводят к существенной нелинейности, то в предложенной установке использованием П-образной системы с ка0 тушкой формирования импульса, эта нелинейность уменьшена, что повышает точность испытаний. Установлено, что анизотропия усталостного повреждения в различных продольных слоях образца может достигать

5 30-40%, что при традиционных испытаниях может повлечь соответствующую ошибку.

Предлагаемая установка позволяет повысить точность при оценке накопления усталостных повреждений в различных продольных слоях образца

Формула изобретения Установка для испытаний образцов на усталость, содержащая основание, пассивный захват образца установленный на основании, активный захват образца, одним концом связанный с активным захватом, и установленный соосно с ним рычаг, электромагнитный возбудитель колебаний и измерительное устройство, отличающая- с я тем, что, с целью повышения точности при оценке накопления усталостного повреждения в различных продольных слоях образца, она снабжена фиксатором, предназначенным для периодического соедине0

ния рычага с основанием, захваты установлены с возможностью фиксированного поворота вокруг своей оси, связь рычага с активным захватом выполнена в виде разъемного соединения, а возбудитель колебаний и измерительное устройство выполнены в виде двух П-образных магнитных систем, закрепленных на другом конце рычага одна симметрично другой относительно его оси. и двух катушек, закрепленных на основании, каждая из которых предназначена для взаимодействия с соответствующей П-образной магнитной системой.

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет повысить точность при оценке накопления усталостного повреждения в различных продольных слоях образца. Установка содержит установленный на основании пассивный захват образца, активный захват, установленный соосно, и связанный с ним рычаг, электромагнитный возбудитель колебаний и измерительное устройство, фиксатор, предназначенный для периодического соединения рычага с основанием Захваты установлены с возможностью фиксированного поворота вокруг своей оси, связь рычага с активным захватом выполнена в виде разьемного соединения, а возбудитель колебаний и измерительное устройство выполнены в виде двух П-образных магнитных систем, закрепленных на другом конце рычага симметрично друг другу относительно его оси, и двух катушек, закрепленных соответственно на основании, каждая из которых предназначена для взаимодействия с соответствующей П-образной магнитной системой. 1 ил.