РЕЗОНАНСНАЯ МАШИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА УСТАЛОСТЬ Советский патент 1966 года по МПК G01N3/34 

Известны резонансные испытательные машины, содержащие эксцентриковый механизм динамического нагружения, связанный шатуном через упругий шарнир с пружинным рычагом возбуждения переменной нагрузки на образце, механизм статического нагружения, салазки, перемешаемые по направляюш,им машины винтовым механизмом с электроприводом, раму, опертую на качающиеся стойки, расположенные на салазках, и несущую захват для образца, цилиндрические пружины, связанные с пружинным рычагом возбуждения переменной нагрузки на образце и рычагом, соединенным через тягу с рамой, а также рычагом статического нагружения, поворачиваемым двумя винтами с контргайкой.

Предлагаемая машина в отличие от известных снабжена механизмом программирования статической составляющей, содержащим винтовой механизм поворота рычагов статического нагружения с приводом от электродвигателя и контактный датчик, расположенный на салазках и реагирующий на поворот концов цилиндрических пружин. Сигнал с датчика управляет работой электропривода салазок и рычагов статического нагружения.

Такое выполнение машины позволяет программировать статическую составляющую и, следовательно, более точно воспроизводить режим эксплуатационных нагрузок, что позволяет с большей достоверностью судить о долговечности и надежности деталей по результатам лабораторных испытаний.

На чертеже изображена принципиальная схема машины.

На станине / с правой стороны жестко закреплен механизм статического нагружения 2, соединенный винтовым шпинделем 3, имеющим возвратно-поступательное движение, с

подвижными салазками 4, которые могут перемещаться по направляющим 5 станины. На салазках смонтирован механизм динамического нагружения, состоящий из двигателя 6 постоянного тока, плоскоременной передачи 7,

эксцентрикового вала 8, вращающегося в подшипниках Я двойного эксцентрика 10, который через сферический подшипник // соединен с шатунной штангой 12. Шатунная штанга через упругий шарнир 13 передает колебательное движение пружине возбуждения 14, которая жестко прикреплена к главному рычагу 15, соединенному через соединительный рычаг 16 с главным колебателем 17, колеблющимся на направляющих стойках 18.

С левой стороны станины 1 установлен устой 19, который может перемещаться по станине вдоль оси последней и жестко фиксируется на ней в любом положении. К устою 19 через центрирующую шайбу жестко закреплен упК главному колебателю 17 и к скобе динамометра 20 жестко закреплены через центрирующие шайбы захваты 22, в которые помещен испытуемый образец 23.

К главному рычагу 15 с двух сторон его жестко прикреплены своими торцами две винтовые пружины 24: одна с правым направлением витков, другая - с левым. Другими торцами пружины 24 закреплены к рычагам статического нагружения 25, которые имеют резьбовое соединение с упругой осью главного рычага 15. В верхней части к рычагам статического нагружения присоединено по дне щеки 26 с резьбовыми вкладышами 27. Щеки 26 охватывают винты 28 и подичаты с двух сторон через тарельчатые пружины 29 гайками 30, связанными между собой планками 31, которые фиксируют от поворота гайки 30. Винты 28 вращаются в подшипниках 32 н 33 и через упругие муфты 34 соединены с червячными редукторами 35, которые нолучают вращательное движение через клиноремениую передачу 36 от электродвигателя 37. Указанный привод перемещения рычагов статического нагружения установлен иа нодвижных салазках 4.

Контактный датчик 38 состоит из двух подвил иых контактов, которые установлены на подвижных салазках 4 и мо1ут устанавливаться и фиксироваться на любом расстоянии друг от друга, и упругого контакта 39, который закреплен на направляющей стойке 18 главного колебателя 17, между подвижными контактами.

Контактный датчик нредназначен для автоматического управления работой привода перемещения рычагов статического нагружения и механизма статического нагружения.

Мащина работает следующим образом.

Изменение динамической составляющей производится изменением возбуждающей частоты колебательной системы. Статическая составляющая нагрузки так же, как и динамическая, задается и поддерживается постоянной в каждой ступени программы автоматически.

Перед пуском машины в работу подвижные контакты 38 датчика устаиавливаются и фиксируются один от другого на расстоянии, равном максимальной амплитуде колебаний главного колебателя 17 в заданной программе.

Изменение статической составляющей нагрузки при программном переходе со ступени на ступень осуществляется с помощью механизма статического нагружения 2 и привода рычагов статического нагружения.

Электрически эти приводы сблокированы так, что, как только поступает команда от управляющего органа на изменение статической составляющей нагрузки, включается механизм статического нагружения 2, перемещающий подвижные салазки 4 по направляющим 5 станины /. Так как жесткость винтовых пружии 24 значительно меньше жесткости системы, состояшей из скобы динамометра 20, образца 23 и соединительного рычага 16, а рычаги статического нагружения зафиксированы гайками 30 относительно подвижных салазок 4, то при перемещении салазок 5 винтовые пружины 24 закручиваются (или раскручиваются), на образец 23 накладывается нагрузка, а направляющие стойки 18 отклоняются от вертикального положеиия на незначительный угол. В этот момент упругий контакт 39 начинает касаться одного из двух подвижных контактов датчика 38, механизм статического нагружения 2 автоматически отключается, и включается привод перемещения рычагов статического нагружения, который,

5 перемещая щеки 26 с закрепленными к пим безлюфтовыми гайками 30 вдоль оси винтов 28, поворачивает рычаги статического нагруження 25 в одну или другую сторону и закручивает или раскручивает винтовые

0 24, которые через главный рычаг 15, соединительный рычаг 16 и главный колебатель 17 действуют непосредственно на испытуемый образец 23, изменяя статическую составляющую нагрузку на последнем.

5 При достижении заданной статической нагрузки включается механизм статического нагружения 2, который в данном случае действует уже в сторону, нротивоположную приводу перемещения рычагов статического нагру0 ження.

Оба нривода работают с одииаковой скоростью нагружения и в данный момент в противополо кные стороны, поэтому полученная заданная нагрузка на образце 23 остается постоянной, а напраВоТяющие стойки 18 с главным колебателем 17 возвращаются в относительное вертикальное положение. Касание упругого контакта 39 с подвижными контактами датчика 38 ирекращается, и привод перемещения рычагов статического нагружения и механизм статического нагружения 2 отключаются..

В случае, если в процессе испытания образца произойдет незначительное изменение статической составляющей (в результате, например, изменения жесткости образца), то для поддержания заданной величины нагрузки включится механизм статического нагружеиия 2; при зиачительно.м изменении поддержа0 ние нагрузки осуществляется совместно механизмом статического нагружения 2 и приводом перемещения рычагов статического иагружения по выщеописанному принципу. Как видно из описания, механизм статического нагружеиия является исполнительным управляющим механизмом, а привод перемещения рычагов статического нагружения - исполнительиым нагружающим механизмом.

Предмет изобретения

Резонансная машина для испытания на усталость, содержащая эксцентриковый механизм динамического нагружения, снабженный 65 пружннным рычагом возбуждения переменной

нагрузки на образце, механизм статичес ого нагружения образца с рычагом статического нагружения, салазки, винтовой механизм с электроцриводом для их неремещения, раму, опертую на качающиеся стойки, расположенные на салазках, и несущую захват для образца и цилиндрические пружины, связанные с пружинным рычагом и через тягу с рамой, отличающаяся тем, что для программирова1П1Я статической нагруз; ;; в ус; liio статического нагружения нведен рим.тово: механизм поворота рычагов статического нагружения, снабженный приводом от электродвигателя, и контактный датчик, расположенный на салазках и реагирующий на поворот концов цилиндрических пружин, с которого управляет работой электропрнЕюда салазок и рычагов статического нагружеиия.

20

23