Установка для усталостных испытаний группы образцов Советский патент 1993 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания на усталость группы образцов как в одноцикловом, так и в двухцикловом режиме нагружения.

Цель изобретения - расширение функциональны ; возможностей путем обеспечения испытаний не только в одноцикловом, но ив двухцикловом режиме нагружения.

На фиг.1 представлена схема установки, вид спереди; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг.З - узел f на фиг.2.

Установка содержит корпус 1, установленный на нем вал 2с приводом 3 его вращения, две рамы 4, жестко закрепленные на валу 2 и служащие для установления в них винтов5(почислу испытываемых образцов), необходимых для регулирования усилий ъ силовых пружинах 8. толкатели 7, закрепленные одними концами рздиэпьно и шар- нирно на валу 2 осями 8, на других концах толкателей закреплены каретки 9 гайками 10, ролики II, установленные на осях 12 кареток 9. Цилиндрическую раму 13 с уступами на ее внутренней поверхности и с радиальными отверстиями в ее боковой стенке, устаноапеиную на валу 2 $ возможностьювозвратно-гшступатвльного перемещения и соединенную с шатунами 14, еоосно установленных кривошипов 15, вращающихся от привода 3; винты 16, установленные на уступах рамы 13 и служащие для созданий усилий в пружинах 17, рычаги 10, установленные из корпусе 1, размещениыа в соответствующих радиальных отверстиях рамы 13 и одними плечами соединенные с активными захватами 19 образцов 20, и пассивные захваты 21, закрепленные на корпусе 1 равномерно на одной окружности.

Концы плеч рычагов 18, взаимодействующих с пружинами 17, соединены между собой шарнирно осями 22 и кольцевыми элементами 23 так, что образуют направляющую, по которой перемещаются каретки 9 на роликах tl. Толкатели 7 расположены между рамами 4 так, что каретки 9 через ролики 11 контактируют с плечами рычагов 1.8 поочередно с противоположных сторон. При наличии двух шарнирных осей 22 между соседними рычагами 18 усилия пружин 17 и б передаются только на тот рычаг, е которым они взаимодействуют. Так как концы плеч соседних рычзгоа 18 перемещаются в вертикально-противоположных направлениях за счет деформации образцов 20, то это возможно .при наличии зазоров 24, при. этом рычаги не воздействуют друг на друга.

Установка работает следующим образом.

Для испытания образцов в одноцикловом режиме нагружения отсоединяют шатуны 14 от рамы 13 и кривошипов 15. Пружины 17 остаются ненагруженными.

Устанавливают образцы 20 в захваты 19 и 21.

Для создания симметричного цикла нагружения образцов 20 вращением винтов 5 создают во всех пружинах 6 как в верхних,

0 так и нижних (по чертежу) равные усилия и включают привод 3, который через зубчатую передачу вращает вал 2. Вал 2 вращает закреплённые на кем верхние и нижние рамы 4, все толкатели 7, а вместе с ними все винты

5, силовые пружины 6 и каретки 9. Верхние и нижние каретки 9 перемещаются на роликах 11 по концам рычагов 18 и кольцевым элементам 23. В моменты, когда продольные оси толкателей 7 совпадают по направ0 пению с продольными осями рычагов 18, на каждый рычаг будет действовать усилие от соответствующей пружины 6, причем при расположении толкателя 7 сверху рычага образец 20 испытывает растяжение, а при

5 расположении снизу - сжатие.

Для создания асимметричного цикла нагружения вращением винтов 5 создают во всех верхних пружинах 6 одинаковые усилия, но отличные от усилий в нижних пружи0 нах, также одинаковых для всех нижних и включают привод 3. Процесс нагружения образцов 20 будет таким же как и при симметричном цикле нагружения.

При выключении из работы верхних или

5 нижних толкателей 7 и при включении привода 3 образцы испытываются при пульса- ционном цикле сжатия или растяжения.

При каждом режиме нагружения определяют предел усталости образцов. Затем

0 создают вращением винтов 5 в каждой верхней и нижней пружинах разные усилия, соответствующие указанным уже режимам - нагружения. При каждом включении привода 3 образцы 20 будут испытываться одина5 ковыми циклами, состоящими из нескольких различных пиков по числу верхних или нижних толкателей 7. В этих случаях также находят пределы усталости материала образцов. Различным поджатием пружин

0 б исследуют влияние пиков нагрузки на предел усталости материала образцов.

Для испытания образцов в двухцикловом режиме нагружения включают привод 3, который вращая вал 2, нагружает образцы

5 по первому циклу. Одновременно привод 3 вращает кривошипы 15 с равными скоростями, которые посредством шатунов 14 приво- дят раму 13 в возвратно-поступательное перемещение. При этом рама 13 попеременно сжимает пружины 17, которые создают второй цикл нагружения образцов 20. При ненагруженных пружинах 17 винтами 16 перед началом испытаний образцы 20 испытываются при симметричном втором цикле нагружения. а при нагруженных пружинах 17 верхних или нижних винтами 16 перед началом испытаний образцы 20 испытываются при асимметричном втором цикле нагружения. Амплитуда напряжений второ- го цикла регулируется изменением радиусов кривошипов 15 на равные величины. Формула из обретения Установка для усталостных испытаний группы образцов, содержащая корпус, уста- ноеленный на нем вал с приводом его вращения, размещенные на корпусе равномерно на одной окружности пассивные захваты образцов, закрепленные на валу перпендикулярно его оси две рамы с соответствующими силовыми пружинами, размещенные между рамами две группы толкателей по числу силовых пружин, каждый из которых одним концом раздельно и шарнирно закреплен на валу, каретки, уста- новленные на других концах соответствующих толкателей и связанные с соответствующими силовыми пружинами, активные захваты образцов и приспособления для передачи нагрузки на активные захваты, выполненные каждое в виде ролика, установленного в каретке, и двуплечего рычага, одно плечо которого связанного с со- ответ вующим активным захватом, а другое предназначено для поочередного взаимодействия с соответствующими роликами кареток обеих групп толкателей, о т - личающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения испытаний не только в одноцикловом, но и в двухциклсвом режиме нагружения, она снабжена установленной на валу с возможностью возвратно-поступательного перемещения цилиндрической рамой с уступами на ее внутренней поверхности и с радиальными отверстиями в ее боковой стенке, в которых размещены соответствующие рычаги, дополнительными силовыми пружинами, установленными с возможностью взаимодействия одними концами с соответствующими уступами цилиндрической рамы, а другими - с противоположными сторонами рычагов, и двумя соосно установленными кривошипно-ша- тунными механизмами, кинематически связанными с приводом и цилиндрической рамой.

/I-A

//ЛЗ

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания на усталость группы образцов как в одноцикловом, так и в двухцикловом режиме нагружения. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний не только в одноцикловом, но и в двухцикловом режиме нагружения. В корпусе 1 установлен вал 2 с приводом 3 его вращения. На валу 2 жестко закреплены две рамы 4 с винтами 5 для поджатия пружин б, радиально и шарнирно закреплены толкатели 7 с каретками 9 и установлена цилиндрическая рама с возможностью возвратно-поступательного перемещения, создаваемого двумя кри- вошипно-шатунными механизмами, соединенными с приводом 3. На корпусе 1 закреплены рычаги 18, одни плечи которых соединены с активными захватами 19 образцов 20, а на другие плечи воздействуют поочередно сверху и снизу каретки 9 при вращении вала 2, создавая при этом первый цикл нагружения образцов 20. Одновременно на эти плечи рычагов попеременно действуют сжимаемые рамой 13 пружины 17, создавая второй цикл нагружения образцов 20.3 ил. СО с оо ю о hO ю о