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

Изобретение относится к испытательной технике, а именно, к установкам для усталостных испытаний стержневых образцов материалов,

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения при усталостных испытаниях не только произвольной последовательности нагру- жения участков стержневых образцов, но и путем обеспечения одновременного нагру- жения либо всех участков, либо нескольких произвольных, следующих один за другим, не только знакопостоянным, но и знакопеременным осевым усилием.

Положительный эффект изобретения состоит встомг что установка обеспечивает при усталостных испытаниях одновременное нагружение либо всех участков, либо нескольких произвольных, следующих один за другим, не только знакопостоянным, но и знакопеременным осевым усилием.

На фиг. 1 изображена схема установки на фиг. 2 - сечение на фиг. 1.

Установка содержит основание 1 с приводом 2 вращения эксцентрика 3 (на чертеже эксцентрик изображен в нейтральном положении), который установлен в раме 4 с направляющими 5, расположенными в отверстиях планки 6. В планке 6 выполнены отверстия 7, соосно которым к планке 6 жестко прикреплены стаканы 8, в пазах 9 которых размещены оси 10 с возможностью перемещения в направлении оси паза, Оси 10 соединены пружинами растяжения 11 с рамой 4, В планке 6 расположены винты 12, упирающиеся в оси 10 и служащие для выбора люфта в пружинах 11. К планке 6 присоединены тяги 13 гайками 14, которые кроме этого служат для выбора люфта в пружинах 15 сжатия, установленных параллельно пружинам растяжения и соосно тягам 13 между планкой 6 и рамой 4. Люфт в пружинах выбирается при ненагруженном образце.

Тяги 13 могут быть соединены штифтами 16 с дисками 17, которые также могут быть соединены штифтами 18 с основанием 1. В основании 1 выполнены два паза 19 для

размещения штифтов 16. Диски 17 располагаются на тягах 13 параллельно друг другу и с зазором между их торцами, необходимым для продольного перемещения соседнего

диска, связанного с деформацией участка стержневого образца. В осевых отверстиях 20 дисков 17 установлены захваты, выполненные в виде соосно установленных колец 21, предназначенных для размещения на

заданных участках стержневого образца 22. Соосные диски 17 установлены коаксиально соответствующим кольцам 21 и соединены с ними.

Установка работает следующим образом.

Образец 22 устанавливают в кольцах 21. Эксцентрик 3 устанавливают в нейтральное положение. Все штифты 16 и 18 устанавливают в свои гнезда. Вращением гаек 14 выбирают люфт в пружинах 15 сжатия, а затем вращением винтов 12 выбирают люфт и в пружинах 11 растяжения. При этом образец 22 остается ненагруженным.

Для обеспечения знакопеременного

циклического осевого нагружения произвольного участка стержневого образца 22 удаляют штифты 18, за исключением штифтов диска, к которому примыкает справа (по чертежу) нагружаемый участок образца, и

удаляют штифты 16. за исключением штифтов всех дисков, расположенных справа от нагружаемого участка стержневого образца. Включают привод 2, который начинает вращать эксцентрик 3, перемещающий раму 4 влево. При этом пружины 15 получают осадку, а пружины 11 осадки не получают, т.к. их левые концы вместе с осями 10 свободно перемещаются в пазах 9. Усилия в пружинах 15 передаются через тяги 13, последние

штифты 16, через диск 17 и соединенный с ним кольцевой захват 21 на участок образца 4. При этом левый кольцевой захват через диск и штифты 18 соединен неподвижно с основанием 1, Участок образца подвергается сжатию. При перемещении рамы 4 вправо до нейтрального положения эксцентрика происходит разгрузка участка образца. При дальнейшем движении рамы 4 вправо осадку получают пружины растяжения 11. Их усилия через оси 10 и винты 12 передаются планке 6, а затем через тяги 13, точно так же, как и от пружин 15, на участок образца. При этом происходит растяжение участка образца. При перемещении рамы 4 влево до нейтрального положения эксцентрика происходит разгрузка участка образца. После чего знакопеременное осевое нагружение участка образца повторяется.

Установка обеспечивает знакопеременное циклическое осевое нагружение одновременно, как всех участков образца, так и нескольких произвольных, следующих один за другим. Для этого удаляют штифты 18, за исключением штифтов диска, примыкающего к первому или к первому произвольному участку, образца. Затем удаляют штифты 16, за исключением штифтов последнего диска или дисков, примыкающих к последнему из выбранных участков, следующих один за другим. Усилия нагружения в этом случае передаются так же, как и при нагружекии одного участка образца.

Для обеспечения знакопостоянного циклического осевого нагружения, перечисленных выше сочетаний участков образца, необходимо оставить пружины 15 или 11, при этом рама 4 устанавливается эксцентриком 3 соответственно в крайнее правое или крайнее левое положение. Остальные операции описаны выше.

После выполнения заданного количества циклов, или после разрушения образца на данном участке изменяют участок нагружения в соответствии с программой испытау ний. После выполнения заданного количества циклов на нескольких участках, следующих один за другим, или после разрушения образца на одном из участков изменяют участки нагружения в соответствии с программой испытаний. Параметры нагружения регулируют путем изменения характеристик пружин 11 и 15, эксцентриситета эксцентрика 3 и скорости вращения вала привода 2.

Формула изобретения Установка для усталостных испытаний стержневых образцов материалов, содержащая основание, установленные на нем 5 привод, захваты стержневых образцов, выполненные в виде колец, соосные диски, установленные коаксиально соответствующим кольцам и соединенные с ними, и узел перемещения захватов, отличающаяся

0 тем, что. с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения при усталостных испытаниях не только произвольной последовательности нагружения участков стержневых образцов, но и путем

5 обеспечения одновременного нагружения либо всех участков, либо нескольких произвольных, следующих один за другим, не только знакопостоянным, но и знакопеременным осевым усилием, диски установле0 ны с зазором между их торцами, в дисках выполнены радиальные глухие и продоль- ные сквозные отверстия, установка снабжена тягами, расположенными в продольных отверстиях дисков, и штифтами, установ5 ленными в радиальных глухих отверстиях и предназначенными для периодического соединения дисков с основанием или с тягами, а узел перемещения захватов выполнен в виде рамы с направляющими закрепленными

0 на одном из ее торцов, эксцентрика, установленного с возможностью регулирования эксцентриситета на другом торце рамы и кинематически соединенного с приводом, жестко соединенной с тягами планки с отвер5 стиями, предназначенными для размещения в них соответствующих направляющих, ста- каков с продольными пазами, соединенных с планкой, пружин сжатия, установленных между обращенными один к другому торцами ра0 мы и планки, установленных параллельно им пружин растяжения, одни концы которых соединены с рамой, другие - с осями, которые установлены в пазах стаканов с возможностью перемещения вдоль них. и регулировоч5 ных узлов, предназначенных для выбора люфтов пружин сжатия и растяжения.

А-А

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для усталостных испытаний стержневых образцов материалов. Цель изобретения -расширение функциональных возможностей путем обеспечения при усталостных испытаниях не только произвольной последовательности нагружения участков стержневых образцов, но и путем обеспечения одновременного нагружения либо всех участков, либо нескольких произвольных, следующих один за другим, не только знакопостоянным, но и знакопеременным осевым усилием. Установка содержит основание 1 с приводом 2 вращения эксцентрика 3, который приводит в возвратно-поступательное движение раму 4. Рама создает осадку л ру- жин 15 сжатия, перемещаясь в одном направлении, и в пружинах 11 растяжения, перемещаясь в другом направлении смлия

22

М

U

{

/S

/з

Фиг.г