Устройство для усталостных испытаний на изгиб с растяжением Советский патент 1993 года по МПК G01N3/34 

(Риг1

со

о

W

vj Ю

ы

Предполагаемое изобретение относится5 к области испытаний деталей на прочность и может быть использовано для экспериментального исследования сопротивления усталостному разрушению образ- цов и деталей (лопаток) ГТД при асимметричном цикле переменных напряжений.

Цель изобретения - воспроизведение эксплуатационной нагрузки, а также расши- рение диапазона регулирования параметров нагружения.

На фиг. 1 показан общий вид заявленного устройства: на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство для усталостных испытаний на изгиб с растяжением содержит основание 1, с захватом 2 для крепления двухзам- ковой модели лопатки 3, механизм статического нагружения растяжением, включающий рабочий орган 4, соосный с захватом 2, и второй захват 5, соединенный со вторым замком модели 3 и возбудитель поперечных колебаний 6, соединенный со вторым захватом 5 через два гибких толка- теля 7. Кроме того, между рабочим органом и вторым захватом 5 размещены кронштейн 8с пазом 9 в плоскости, образованной осями 10 и 11 рабочего органа 4 и возбудителя колебаний 6 и две тяги 12, причем одни концы 13 тяг 12 размещены в пазу 9 с возможностью перемещения вдоль него,-а другие концы 14 соединены со вторым захватом 5 со смещением вдоль оси возбудителя 6. Второй захват оснащен двухконсольной ре- ссорой 15, перпендикулярной плоскости, образованной осями 10 и 11 рабочего органа 4 и возбудителя колебаний 6. Толкатели 7 размещены симметрично относительно второго захвата 5 и соединены с рессорой 15 Q возможностью поступательного перемещения вдоль рессоры.

.Устройство работает следующим образом.

Двухзамковую модель 3 лопатки за- крепляют в захватах 2 и 5, располагая исс- ледуемое сечение вблизи захвата 2, и производят регулировку режима испытаний. Перемещением концов 13 тяг 12, изменяя угол наклона тяг 12 относительно оси 10 рабочего органа 4, приближают схему нагружения модели 3 к схеме нагружения кон- сольно закрепленной лопатки в эксплуатации до тех пор, пока не будет обеспечено преимущественное нагружение исследуемого сечения при испытаниях. Перемещением толкателей 7, изменяя жесткость цепочки возбудитель 6 - захват 5, а через нее амплитуду и собственную частоту

колебаний второго захвата 5, находят наиболее эффективный с точки зрения производительности и энергозатрат частотный режим нагружения модели поперечным изгибом. Закрепляют толкатели 7 и тяги 12, через рабочий орган 4 производят нагружение растяжением, о величине которого можно судить по сигналу с встроенного в рабочий орган 4 динамометра 16, возбуждают резонансные колебания второго захвата. Изменяя величину растягивающего усилия и амплитуду колебаний.возбудителя, регулируют необходимые по программе испытаний абсолютные значения и соотношения переменных напряжений изгиба и напряжений растяжения в исследуемом сечении модели 3 и проводят испытания.

В настоящее время разработаны чертежи и изготовляется опытный образец устройства, в котором предполагается получить частоты резонансных колебаний до 1000 Гц.

Формула изобрет-ения

1. Устройство для усталостных испытаний на изгиб с растяжением, содержащее основание, соосные захваты для крепления образца, первый из которых закреплен на основании, механизм статического нагружения растяжением, включающий соединенную со вторым захватом тягу и рабочий орган, связанный с тягой, и возбудитель поперечных колебаний с гибким толкателем для взаимодействия с вторым захватом, ось которого перпендикулярна оси захватов. отличающееся тем, что, с целью воспроизведения эксплуатационной нагрузки, оно снабжено связанным с рабочим органом кронштейном с пазом, выполненным в плоскости, проходящей через оси захватов и гибкого толкателя, и дополнительной тягой, установленной симметрично первой относительно оси захватов, один из концов каждой тяги расположен в пазу кронштейна с возможностью перемещения вдоль него, а другой - соединен с вторым захватом и смещен относительно оси захватов в направлении оси гибкого толкателя.

2. Устройство поп.1, отличающее- с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования параметров нагружения, оно снабжено связанной с вторым захватом двухконсольной рессорой, перпендикулярной указанной плоскости, и дополнительным гибким толкателем,, а толкатели соединены с рессорой и установлены симметрично относительно оси захватов с возможностью перемещения вдоль рессоры.

Фиг. 2

Изобретение относится к испытатель- ной технике, а именно к устройствам для усталостных испытаний на изгиб с растяжением. Цель изобретения - воспроизведение эксплуатационной нагрузки. Устройство содержит основание 1, захваты 2, 5 образца, механизм статического нагружения 4, возбудитель поперечных колебаний 6, два гибких толкателя 7, тяги 12 и двухконсольную рессору. 2 ил.