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 группы образцов материала на усталость при знакопеременном нагруже- нии по сложной программе.

Цель изобретения - повышение производительности путем увеличения числа одновременно испытуемых образцов и повышение информативности испытаний путем одновременного испытания образцов различными видами нагрузок.

На фиг. 1 представлена схема установки, вид спереди, разрез по Б-Б на фиг. 2; на

фиг. 2 - вид сверху - разрез по А-А на фиг. 1.

Установка содержит корпус 1. на котором установлен вал 2 с приводом 3 его вращения, две рамы 4, жестко закрепленные на валу 3 и имеющие равномерно размещенные на равных расстояниях от оси вала 3 винты 5 для поджатия силовых пружин 6, взаимодействующих с каретками 7. толкатели 8 по числу силовых пружин 6, соединенные одними концами радиально и шарнирно с валом 3 осями 9, а другими с каретками 7 гайками 10, ролики 11. соедиоо ю

vl СЛ VJ XI

ненные с каретками 7 осями 12. Толкатели 8 расположены между рамами так, что каретки 7 через ролики 11 контактируют с пра- выми плечами рычагов 13 поочередно сверху и снизу. Левые плечи рычагов 13 соединены с активными захватами 14 образцов 15, подвергающихся осевому нагружению, а пассивные захваты 16 установлены на корпусе равномерно на одной окружности.

Установка снабжена приспособлениями для создания изгибающего момента, каждое из которых выполнено в виде вилки, закрепленной на плече соответствующего рычага 13. Зубцы вилок жестко соединены между собой и в них выполнены пазы 17, в которых размещены траверсы 18с активными захватами 19 для образцов 20, подвергающихся изгибу, и траверсы 21 пассивных захватов 22, фиксируемые с зубцами вилок гайками 23. Активные захваты 19 соединены жестко с осями 24, имеющими по всей длине лыску. Оси 24 могут быть соединены жестко с вилками рычагов 13 винтами 25, а также соединены винтами 26 с плоскими втулками 27, являющимися концами правых плеч рычагов 13.

Соседние втулки 27, соединенные между собой шарнирно осями 28 и плоскими кольцевыми элементами 29, образуют направляющую, противоположные поверхности которой предназначены для взаимодействия с соответствующими роликами 11. При наличии двух шарнирных осей 28 усилие пружины 6 передается только на тот рычаг, с которым в данный момент контактирует каретка 7. Так как концы правых плеч соседних рычагов 13 перемещаются в вертикально-противоположных направлениях за счет деформации образцов 15 и 20, то эти перемещения возможны за счет зазоров 30, при этом рычаги не воздействуют друг на друга.

Для уравновешивания рычагов 13 применены грузы 31, а для стопорения рычагов 13 применяют винты 25 и 32.

Установка работает следующим образом.

Устанавливают образцы 15 в захваты 14 и 16, а образцы 20 в захваты 19 и 22. Расслабляют гайки 23 и винты 26, перемещают образцы 20 с захватами 19 и 22 и осями 24 вдоль рычагов 13 и устанавливают требуемую длину плеча для каждого образца 20, соответствующую требуемому максимальному изгибающему моменту в сечении каждого образца. Затем завинчивают гайки 23 и винты 26, соединив тем самым жестко захваты 22 с вилками рычагов 13 и оси 24 с втулками 27

Для создания симметричного цикла на- гружения образцов 15 осевым усилием, а образцов 20 изгибающим моментом вращением винтов 5 создают во всех пружинах 6

равные усилия и включают привод 3, который приводит во вращение вал 2. Вал 2 вращает обе рамы 4, все толкатели 8, а вместе с ними все винты 5, силовые пружины 6 и каретки 7. Верхние и нижние каретки 7

0 катятся на роликах 12 по втулкам 27 и кольцевым элементам 29. В моменты, когда продольные оси толкателей 8 совпадают по направлению с продольными осями рычагов 13, на каждый рычаг будет действовать уси5 лие от соответствующей пружины 6, при этом при расположении толкателя 8 сверху рычага 13 образец 15 испытывает растяжение, а в образце 20 создается отрицательный изгибающий момент, а при

0 расположении толкателя 8 снизу рычага 13 образец 15 подвергается сжатию, а в образце 20 создается положительный изгибающий момент.

Для создания асимметрического цикла

5 нагружения вращением винтов 5 создают во всех верхних пружинах 6 одинаковые усилия, но отличные от усилий в нижних пружинах, также одинаковых для всех нижних и включают привод 3. Процесс нагружения

0 образцов 15 и 20 будет таким же, как и при симметричном цикле нагружения.

При выключении из работы верхних или нижних кареток 7 образцы 15 и 20 испытываются по отнулевому циклу.

5 Для испытания только образцов 15 образцы 20 не устанавливают, а винтами 25 жестко соединяют оси 24 с зубцами вилок рычагов 13. Для испытания только образцов 20 образцы 15 не устанавливают, а рычаги

0 13 стопорят с помощью винтов 25 и 32, при этом оси 24 не касаются винтов 25 при испытании образцов 20.

При каждом режиме нагружения определяют предел выносливости образцов. За5 тем создают вращением винтов 5 в каждой верхней и нижней пружинах разные усилия, соответствующие указанным уже режимам нагружения. При каждом включении привода 3 образцы 15 и 20 будут испытываться

0 одинаковыми циклами, состоящими из нескольких различных пиков по числу толкателей 8, или по числу верхних, или нижних толкателей 8. В этих случаях также находят пределы выносливости материала образ5 цов. Различным поджатием пружин 6 исследуют влияние пиков нагрузки на предел выносливости материала образцов. Формула изобретения 1. Установка для усталостных испытаний группы образцов, содержащая корпус,

установленный на нем вал с приводом его вращения, размещенные на корпусе равномерно на одной окружности пассивные захваты образцов, закрепленные на валу в плоскости, перпендикулярной к его оси, две рамы с соответствующими силовыми пружинами, размещенные между рамами две группы толкателей по числу силовых пружин, каждый из которых одним концом ра- диально и шарнирно закреплен на валу, каретки, установленные на других концах соответствующих толкателей и связанные с соответствующими силовыми пружинами, активные захваты образцов и приспособления для передачи нагрузки на активные за- хваты, выполненные каждое в виде ролика, установленного в каретке, и двуплечего рычага, одно плечо которого связано с соответствующим активным захватом, а другое предназначено для поочередного взаимо- действия с соответствующими роликами кареток обеих групп толкателей, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности путем увеличения числа одновременно испытуемых образцов и

повышения информативности испытаний путем одновременного испытания образцов различными видами нагрузок, она снабжена приспособлениями для создания изгибающего момента, каждое из которых выполнено в виде закрепленной на втором пле л соответствующего рычага вилки с продоль ными сквозными пазами на ее зубьях установленных в лазах каждой вилки двух траверс с дополнительными захватами для образца и втулок, взаимодействующих с со ответствующими роликами кареток обеил групп толкателей, траверсы с пассивным) захватами установлены с возможностью фиксации относительно зубьев вилки, а трй- версы с активными захватами жестко связаны с осями соответствующих втулок.

2. Установка по п. 1,отличающаяся тем, что установка снабжена фиксаторами, установленными на каждой вилке, для фиксации оси втулки относительно соответствующего рычага и грузами, установленными каждый на первом плече соответствующею рычага.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания группы образцов материала на усталость при знакопеременном нагруже- нии по сложной программе. Цель изобретения - повышение производительности путем увеличения числа одновременно испытуемых образцов и повышение информативности испытаний путем одновременного испытания образцов различными видами нагрузок. Установка содержит корпус 1, на котором установлен вал 2 с приводом 3 его вращения, две рамы 4, жестко закрепленные на валу, равномерно размещенные на рамах на одинаковом расстоянии от оси вала 2 винты 5, служащие для поджатия пружин 6, передающих свои усилия через каретки 7, установленные на толкателях 8, закрепленных шарнирно на валу 2, и через ролики 12 на плечи рычагов 13. Одни плечи рычагов 13 соединены с активными захватами 14 образцов 15, а к другим плечам, взаимодействующим с роликами 12, прикреплены дополнительные захваты 19 и 22 образцов 20. При вращении вала 2 ролики 12 катятся по направляющей и поочередно сверху и снизу воздействуют на плечи рычагов.13, создавая знакопеременное осе- вое нагружение образцов 15 и знакопеременный изгиб образцов 20. Различным поджатием пружин 6 исследуют влияние пиков нагрузки на предел выносливости материала образцов, 1 з.п. ф-лы, 2 ил. СО С

У07///////// //////////

сриг.1

6-6

ft-ft

«,

ФИГЛ

29

30