Машина для исследования прочностныхСВОйСТВ МАТЕРиАлОВ пРи циКли-чЕСКОМ НАгРужЕНии Советский патент 1981 года по МПК G01N3/32 

I

Изобретение относится к исследованию ЙРОЧНОСТ.НЫХ свойств материалов, а именно к машинам для исследования этих сведете материалов при двух частофном или асимвлетричном цикличе кс 4 нагружении.

Известны машины для исследования прочностных свойств материалов при циклическом нагружении,. содержащее силовую раму, захваты для испытуемого образца, связанный с одним из захватов привсш низкочастотногоили статического нагружения образца, электромагнктньф возбудитель высокочастотной нагрузки и динамометр, В 9УОК машине для независимого регули.рования статической и высокочастотной нагрузок электромагнит автономно связан с силов.ой рамой, которая снабжена реверсивным прнводсш 11.

-Недостатке этой машины является сложность конструкции.

Наиболее близкой к изобретени по технической сущности является машина для исследования прочностгалх свойств материалов при циклическом иагружении, содержащая раму, захваты для испытуемого образца, связанный с одним из захватов привод низкочастотного или статического нагружения

электродинамический возбудитель высокочастотной нагрузки, динамометр и сменные, грузы, установленные на штоке, соединяющем катушку возбудителя с захватом 2J.

Однако в таком выполнении машина работает на резонансном принципе возбуждения высокочастотных нагрузок, что приводит к тесной зависимости

o амплитуды последних о частоты испытаний и не позволяет при заданной амплитуде нагрузок менять частоту нагружения без остановки машины и подбора соответствующих грузов.

5

Цель изобретения - обеспечение возможности программного нагружения с переменной частотой и постоянной амплитудой высокочастотной нагрузки.

Указанная цель достигается тем,

0 что известная машина снабжена ревер-. сором, -один элемент которого соединен со вторым захватом образца, а другой через динамометр - с рамой а возбудитель илсокочастотной нагруз5ки выполнен пьезоэлектрическим и размещен между элементами реверсора.

Реверсор может быть выполнен в виде коаксиально установленных цилиндрических обойм, внешняя из которых соединен с диаметром и снабженасфе0

рической опорой для столбика пъезо-элементов возбудителя, установленного ро внутренней обойме.

На чертеже схематично изображена машина для исследования прочностных свойств материалов при циклическом нагруженИИ.

Машина содержит основание 1, колонны 2 и верхнюю траверсу 3, образующие жесткую раму машины. В верх.ней траверсе 3 укреплен динамометр 4 с верхним захватом 5. В основании 1 расположен реверсивный привод б низкочастотного или статического нагружения, связанный со столом 7, на котором укреплен нижний захват 8 для крепления испытуемого образца 9. Между динамометром 4 и образцом 9 установлен реверсор высокочастотной нагрузки, выполненный в вице двух коаксиально установленных цилиндрических обойм 10 „и 11, внешняя из которых соединена через захват 5 с динамометром 4 и снабжена сферической опорой 12 для столбика пъезоэлементов, пьезоэлектрического возбудителя 13 высокочастотной нагрузки, установленного во внутренней подвижной обойме 11, выполненной заодно с захватом 14 для крепления образца 9.:

Машина работает следующим овразом В захватах 8 и 14 машины крепится образец 9. При включении реверсивного привода 6 низкочастотного нагружения и подаче питания на пъезоэлектрический возбудитель.13, образец испытывает воздействие двухчастотной нагрузки.

При менение известных пьезоэлектрических возбудителей, работающих вне собственных резонансов, обеспечивает работу машины только при сжимакнцих нагрузках на образце. В; предлагаемой машине, благодаря размещению столбика пъезоэлементов между элементами реверсора, который обеспечивает преобразование растягивающей нагрузки, действующей н.а образец, в нагрузку сжатия пъезоэлементов, обеспечивается работоспособность возбудителя при растяжении образца. Высокочастотная нагрузка создается благодаря преобразованию осевых деформаций столбика пъезоэлементов возбудителя 13 в переменную растягивающую

нагрузку на образец 9 с помощью реверсора, внешняя цилиндрическая обойма 10 которого вместе со сферической опорой 12 остается неподвижйой, а передающим нагрузку звеном является подвижная внутр енняя обойма 11,- выполненная заодно с захватом 14 для крепления образ ;а. 9.

Использование пьезоэлектрического возбудителя, работающего в нерезонансной области частот, наряду со способностью пьезоматериалов работать при значительных сжимающих усилиях, обеспечивает возможность программного нагружения с переменной частотой и постоянной амплитудой высокочастотной нагрузки.

Формула изобретения

1.Машина для исследования прочностных свойств материалов при циклическом нагружении, содержащая раму, захваты для испытуемого образца, связанный с одним из захватов привод низкочастотного или статического нагружения образца, возбудитель высокочастотной нагрузки и динамометр, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности программного нагружения с переменной частотой и постоянной амплитудой высокочастной нагрузки, она снабжена реверсом, один элемент которого соединен с захватом образца, а другой через динамометр - с рамой, а возбудитель высокочастотной нагрузки выполнен пьезоэлектрическим и размещен между элементами реверсора.

2.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что реверсор выполнен в виде двух коаксиально установленных цилиндрических обойм, внешняя из которых соединена с динамометром и снабжена сферической опорой для столбика пьезоэлементов возбудителя, установленного во внутренней обойме.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство CCGP № 316966, кл. G 01 N 3/32, .1970.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 214859, кл. G 01 N 3/38, 1966 (прототип) .