Способ испытания материалов в условиях фреттинг - усталости Советский патент 1992 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к области изно- соусталостных испытаний материалов и может быть использовано для оценки работоспособности узлов типа соединений с натягом.

Известен способ усталостных испытаний материалов, заключающийся в том, что образец в виде балки или пластины устанавливают горизонтально на вибраторе, кон- сольно закрепляют и сообщают образцу резонансные изгибные колебания с заданной амплитудой, при этом в опасном сечении образца возникают напряжения с амплитудой, пропорциональной амплитуде колебаний.

Недостаток этого способа состоит в том, что в зоне опасного по напряжениям сечения образца не реализуется процесс фрет- тинга.

Наиболее близким по технической сущ- неости является способ испытаний на фрет- тинг-усталость, заключающийся в том, что образец в виде пластины устанавливают горизонтально на вибраторе, консольно закрепляют с помощью мостиков фреттинга и сообщают образцу резонансные изгибные колебания. В зависимости от амплитуды колебаний свободного конца образца а последнем, в месте заделки, т.е. в зоне фреттинга, имеют место напряжения с соответствующей амплитудой.

Недостатком этого способа является низкая производительность испытаний, так как для построения кривой фреттинг-уста- лости необходимо последовательно испытывать по одному образцу на каждом уровне напряжений.

Целью изобретения является повышение производительности испытаний за счет одновременного испытания нескольких образцов различной длины в условиях резонанса.

Поставленная цель достигается тем, что в захвате вибратора устанавливают горизонтально и консольно закрепляют при помощи мостиков фреттинга несколько однотипных образцов различной длины, сообщают образцам через захват резонансч о

N3

00

К)

ные изгибные колебания со скоростью V и частотой fn, которая лежит в области резонансных частот всех испытываемых образцов. При этом амплитуды колебаний свободного конца образцов разной длины различны и определяют уровни нагруженное™ образцов.

На фиг.1 представлена схема испытаний; на фиг.2, 3, А - варианты закрепления образцов в захвате, вид сверху; на фиг.5 - амплитудно-частотные характеристики образцов разной длины.

Способ осуществляется следующим образом.

В захвате 1 при помощи мостиков фрет- тинга закрепляют несколько образцов различной длины (фиг.1) по одному из вариантов (фиг.2, 3, 4) и сообщают через захват образцам резонансные изгибные колебания со скоростью V. При испытании об- разцов с тремя различными длинами и соответствующими амплитудно-частотн ы- ми характеристиками (собственные частоты fci, fa, fc3) на некоторой рабочей частоте fn (фиг. 5) в образцах возбуждаются колеба- ния с амплитудами Ai А2, Аз, определяющими уровни нагруженное™ образцов.

Пример. Испытания проводили на вибростенде ЭГВ-10/200 по схеме, приведенной на фиг.2. Шесть образцов из стали

Ст.З (три пары) прямоугольного сечения 30x8 мм имели три рабочие длины такие, что консольный вылет образцов составлял Н.е 460 мм, 12,5 350 мм. Образцы имели собственные частоты; fci,6 30 Гц; fcz,5 40 Гц; fc3,4 52 Гц, При возбуждении в образцах резонансных изгибных колебаний на частоте fM 36 Гц амплитуда напряжений в опасном сечении образцов составляла: cri.e 181,5 МПА; 02.5 300 МПА; 03,,5 МПа.

Формула изобретения Способ испытания материалов в условиях фреггинг-усталости, заключающийся в том, что приводят образец и контртело во фрикционный контакт, прикладывают к образцу циклическую нагрузку и регистрируют его износ, учитывав величину нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, используют несколько длинномерных образцов различной длины, которые располагают параллельно друг другу, связывают их средние части с контробразцом, циклическое нагружение образцов осуществляют путем сообщения контробразцу колебаний на резонансных частотах в перпендикулярном осям образцов направлении, а величину нагрузки для каждого образца определяют по амплитуде его колебаний.

Изобретение относится к износоустало- стным испытаниям материалов. Цель изобретения - повышение производительности испытаний за счет одновременного испытания нескольких образцов различной длины в условиях резонанса. Несколько образцов различной длины располагают параллельно друг другу, средние их части закрепляют в одном захвате при помощи мостиков фрет- тинга и возбуждают в образцах резонансные изгибные колебания. 5 ил.

Фиг. .1

Фиг. 2

А

Фиг. k

f