Машина для испытания образцов при сложном напряженном состоянии Советский патент 1978 года по МПК G01N3/32 

(54) МАШИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ ПРИ СЛОЖНОМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ

1

Изобретение относится к области испытаний материалов на выносливость.

Известна установка для испытания образцов при сложном напряженном состоянии, содержащая захваты для крепления испытываемого образца, устройство для нагружения образца кручением, связанное с одним из захватов, и устройство нагружения образца осевой силой, связанное с другим захватом 1. На этой установке невозможно проводить испытания при одновременном нагружении образца циклической составляющей крутящего момента.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является машина для испытания образцов при сложном напряженном состоянии, содержащая станину, захваты для крепления образца, устройства нагружения образца статической составляющей крутящего момента и циклической составляющей крутящего момента, связанные каждое с одним из захватов, узел измерения величины крутящего момента 2.

Однако эта машина не обеспечивает поддержания заданного уровня нагрузок.

Для поддержания заданного уровня нагрузок в предлагаемой машине узел измерения величины крутящего момента выполнен в виде заполненного жидкостью сильфона, торец которого щарнирно связан с устройством нагружения образца статической составляющей крутящего момента, двух контактных манометров и золотникового распределителя для подключения манометров к сильфону, кинематически связанного с устройством нагружения образца циклической составляющей крутящего момента, а контакты манометров

электрически связаны с приводами устройств нагружения статической и циклической составляющими крутящего момента.

На чертеже изображена принципиальная схема мащины.

Мащина содержит станину 1, захваты 2, 3 для крепления образца 4, устройство для нагружения образца 4 статической составляющей крутящего момента, включающее корпус 5, червячную пару, состоящую из колеса 6 и

червяка 7, тензометрический динанометр 8, валы 9, 10, жестко соединяющие динамометр 8 с червячным колесом 6 и захватом 3, привод 11, устройство нагрул ения образца циклической составляющей крутящего момента,

включающее привод 12, который через редуктор 13, клиноременную передачу 14, узел 15 изменения величины амплитуды колебаний и кривощипно-шатунный механизм 16 сообщает возвратно-вращательные колебания валу 17 и

винтовой передаче 18; узел измерения величины крутящего момента, выполненный в виде заполненного жидкостью сильфона 19, торец которого шарнирно связан с корпусом 5 устройства нагружения образца статической составляющей крутящего момента, двух манометров 20, 21 и золотникового распределителя 22 для подключения манометров 20, 21 к сильфону 19, связанного через щестерни 23, 24 и вал 25 с винтовой передачей 18. Для измерения осевого усилия, возникающего при закручивании образца, в машине предусмотрено приспособление в виде шарнирно связанной с валом 9 и через него с захватом 3 траверсы 26 с размещенными на ней тензодатчиками.

При необходимости приложения дополнительного осевого усилия к образцу траверса 26 может быть соединена с устройством нагружения образца осевым усилием.

Машина работает следующим, образом.

Золотниковый распределитель 22 соединяет полость сильфона 19, служащего для преобразования величины крутящего момента в величину давления жидкости, попеременно с манометрами 20, 21. Один из этих манометров подключается в то время, когда крутящий момент имеет м:аксимальное значение, второй,- когда крутящий момент минимален.

Для регулировки параметров циклической нагрузки манометры 20, 21 оснащены системой контактов (не показана), обеспечивающих изменение в соответствующие моменты времени режима работы приводов И, 12.

Таким образом, отклонения величин максимального и минимального значений крутящего момента поддерживаются в заданных пре делах на протяжении всего цикла испытанийФормула изобретения

Машина для испытания образцов при сложном напряженном состоянии, содержащая станину, захваты для крепления образца, устройства нагружения образца статической составляющей крутящего момента и циклической составляющей крутящего момента, связанные каждое с одним из захватов, узел измерения величины крутящего момента, отличающаяся тем, что, с целью поддержания заданного уровня нагрузок, узел измерения величины крутящего момента вынолнен в виде заполненного жидкостью сильфона, торец которого шарнирно связан с устройством нагружения образца статической составляющей

крутящего момента, двух контактных манометров и золотникового распределителя для подключения манометров к сильфону, кинематически связанного с устройством нагружения образца циклической составляющей

крутящего момента, а контакты манометров электрически связаны с приводами устройств нагружения образца статической и циклической составляющими крутящего момента. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2. Авдеев Б. А. Испытательные машины и приборы. М., Мащгиз, 1957, с. 232.