Машина для испытаний на усталость образцов и деталей при изгибе с кручением Советский патент 1980 года по МПК G01N3/34 

I

Изобретение относится к машинам для исследования прочностнЬ1х свойств материалов, а именно к машинам для испытания на усталость, и может быть использовано для получения механических характеристик материалов.

Известна машина для испытаний плоских образцов на усталость при изгибе с кручением, содержащая два возбудителя колебаний, связанных с жесткой кольцевой траверсой, в которой образец установлен по диаметру траверсы и закреплен на траверсе и на опоре, расположенной в центре траверсы l.

Недостатком машины является статически неопределимая схема нагруження образца, приводящая к появлению дополнительных напряжений в образце при регулировании соотношения между амплитудами крутильных и изгибных колебаний путем изменения плоскости колеба ня траверсы.

Наиболее близкой к изобретению является машина для испытания на уста-

лость образцов и деталей при изгибе с кручением, содержащая станину, пассивный захват образца, соединенный со станиной через динамометр, активный захват образца и связанные с активным захватом регулируемый кривошипный возбудитель для изгиба образца и устройство для нагружения образца циклическим крутящим моментом, в которой устройство для нагружения крутящим моментом выполнено в виде резонансного маятника 2 Недостатком этой машины является оогсутствие возможности независимого нагружения образца изгибом и кручением с различными частотой и фазой, так как частота и фаза колебаний резонансного маятника определяетсячастотой и фазой изгибных колебаний.

Целью изобретения является обеспечение возможности независимого нагруже- ния образца изгибом и кручением с различными частотой и фазой.

Указанная цель достигается тем, что машина снабжена валом с вилкой, в ко-

торой шарнирно установлен активный захват, направляющей, шарнирно установленной на станине с возможностью поворота в плоскости изгиба, в которой расположе вал, редуктором с изменяемым передаточным отношением, связывающим возбудитель для изгиба образца с устройством для нагружения образца крутящим моментом, которое также выполнено в виде кривошипного возбудителя, соединенного с валом посредством рычага.

На чертеже изображена кинематическая схема машины для испытания на усталость образцов и деталей при изгибе с кручением,

Машина содержит станину 1, на которой размещены регулируемый кривошипный возбудитель 2 для изгиба образца 3, связанный при помощи шатуна 4 с активным захватом 5, устройство для нагружения образца 3 циклическим крутящим моментом, которое выполнено в виде кривошипного возбудителя 6, редуктор 7 с изменяемым передаточным соотношением, связывающий возбудите. ли 2 и 6.

Кривошипный возбудитель 6 соединен посредством рычага 8 с валом 9 с вилкой 10. Вал 9 расположен в направляющей 11, которая шарнирно уста- ноэлена с возможностью поворота в плоскости изгиба в опорах 12 на станине 1. В вилке 10 вала 9 шарнирно установлен активный захват 5, Пассивный захват 13 соединен со станиной 1 че- рез динамометр 14 с оптической системой силоизмерения.

Кривошипный возбудитель 2 приводится в движение электродвигателем 15 посредством клиноременной передачи 16 Машина работает следующим образом Возбудитель 2 получает вращение от электродвигателя15 через клиноремен- ную передачу 16 и с помощью шатуна 4 нагружает образец 3 изгибающим мо- ментом. Редуктор 7 передает вращение возбудителю 6, который посредством рычага в, вала 9 и вилки 1О нагружает образец .3 крутящим моментом, причем направляющая 11 не препятствует осе- вым перемещениям вала 9.

При регулировании передаточного отношения редуктора 7 происходит изменение частоты возбудителя 6 при неизменной частоте возбудителя 2„

Фазы нагружения изгибом я кручением опреде л snoTC я начальными положениями кривошвпнык механизмов возбудителей 2 и 6.

Применение машины позволяет осуществлять независимое варьирование компонентами нагрузки и приблизить условия исцытания к реальным условиям эксплуатации.

Формула изобретения

Машина для испытаний на усталость бразцов и деталей при изгибе с круением, содержащая станину, пассивный захват образца, соединенный со станиной через динамометр, активный захват образца и .связанные с активным захватом регулируемый кривошипный возбудитель для изгиба образца и устрО1 тво для нагружения образца циклическим крутящим моментсмм, отличаю - щ а я с я тем, что, с целью обеспечения возможности независимогс нагруже- ния образца изгибом Hjipy4eHHeM с различными частотой и фазой, она снабяйв- на .валом с вилкой, в которой шарнирно установлен активный захват, направляющей, шарнирно установленной на станине с возможностью поворота в олоскос- ТЕ изгиба, в которой распояояеен вал, редуктором с изменяемым п идаточным отношением, связывающим возбудитель для изгиба образца с устройством для нагружения образца циклнческкм крутящим моментом, которое также выполнено в виде кривошипного возбудителя, соединенного с валом посредством рычага.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР hfe 462107, кл. G 01 N 3/34, 1973.

2,Авторское свидетельство СССР № 167341, ЕЛ. е О1 N3/34, 1963 (прототип). .