Электромагнитная машина для испытания металлов на усталость при сложнонапряженном состоянии Советский патент 1949 года по МПК G01N3/38 

Известны электромагнитные машины, иредназначенные для испытания металлов на усталость при переменном изгибе консольно закрепленного образца.

Работа этих машин основана на взаимодействии вращаюигегося магнитного поля неподвижного статора асинхронного двигателя с постоянным по направлению магнитным полем ротора или якоря, жестко связанного с испытуемым образцом и передающего на образец нагружающее усилие.

Предлагаемая электромагнитная машина отличается от известных тем, что в ее корнусе вместо одного помешены два статора асинхронного трехфазного двухполюсного электродвигателя, с которыми взаимодействуют соответственио две обмотки o6ni,ero якоря, питаемые постоянным током.

Такое устройство машины позволяет в процессе испытании, каждому виду напряжений задать свой самостоятельный периодический заксн изменения во времени за один цикл, меняя напряжение либо синфазно, либо синхронно и асинхронно.

На фиг. 1 схематически изображена машина, вертикальиыи разрез; па фиг. 2-поперечпый разрез машины ио АБ на фиг. 1.

В ксрпусе / укреплены два статора 2 и2 и электромагнит о с оомоткой 4, п 1таемой переменным током. Испытуемый образец 5 одним ксццом закреплен в корпусе машины, а другим концом жестко скреплен с якорем 6. Иа нижней части якоря навпта обмотка 7. уложенная I пазах наружной цилиндрической поверхности якоря параллельно оси аа на верхней части якоря параллельно оси ев, перпендику.:1ярцой оси аа, навита обмотка 8. Обе обмотки якоря питаются постоянны.м током.

Устройство машины дает возможность осуществлять сложную деформацию иснытуемого образца, создавая в нем одновременно папря№ 81666,- 2 -

жения растяжения, сжатия, чистого изгиба и кручения, нричем каждое из указанных напряжений может изменяться во времени за один цикл но заранее заданному периодическому закону, с одновременным изменением частоты и фазы переменного тока; иными словами, напряжения можно изменять синфазно, синхронно и асинхронно.

Указанные напряжения в испытуемом образце осуществляются с.тсдующим Образом:

а)растяжение (сжатие)-посредством электромагнита 3, притягивающего якорь 6 с закрепленным в нем верхним концом испытуемого образца;

б)чистый изгиб-посредством электромагнитной системы, состоящей из верхнего статора 2 и верхней части якоря 6 с обмоткой 8, взаимодействия которых образуют изгибающую образец пару сил Pi;

в)переменное кручение (крутильные колебания)-посредством электромагнитной системы, состоящей из нижнего статора 2 и нижней части якоря 6 с обмоткой 7.

Возбудитель крутильных колебаний работает следуюпдим образом.

В обмотке 7 якоря протекает постоянный ток; мгновенное направление магнитного потока вращающего поля статора 2 изображено стрелкой Ф, (фиг. 2).

В результате взаимодействия магнитного потока Ф.ц с проводниками обмотки 7 возникает пара сил Р2, нагружающая испытуемый образец крутян1,им моментом.

Так как магнитный поток Ф„ врапхается, то пара сил PZ в течение одного оборота претерпевает полный цикл изменений по величине и направлению от максимум до Ро минимум. В силу этого испытуемый образец нагружается знакопеременными напряжениями круче ия и совершает крутильные колебания.

Изм/:нение сил PZ но величине достигается изменением напряжения тока, подводимого к отде; ьным фазам обмотки статора 2.

Предмет изобретения

1.Электромагнитная машина для испытания металлов на усталость при сложно напряженном состоянии с применением испытуемого образца, жестко закрепляемого одним концом в корпусе машины, а другим в цилиндрическом якоре, помещенном в магнитном поле статора асинхронного трехфазного электродвигателя, о т л и чающаяся тем, что в корпусе машины номеп1ены рядом два статора, с которыми взаимодействуют cooTBeTCTBeiHio две питаемые постоянным током обмотки обн1его якоря, уложенные одна перпендикулярно, а другая параллельно оси якоря, образующие с соответствующими статорами улектромагн1ггные системы, осуи;ествляющие одна изгиб, а другая переменнг е скручивание испытуемого образца2.л laшипa по п. 1, отличающаяся тем, что в ней применен электромагнит с питаемой неременным током обмоткой, закреп:1енный в корпусе мащины над торцом якоря и предназначенный для притягивания последнего и осупюствления деформации растяжения жестко скрепленного с якорем испытуемого образца.

Фиг 2