Резонансная машина для испытания металлов на усталость Советский патент 1950 года по МПК G01N3/34 

Известны резонансные машины для испытания на вынослн&ость (усталость) различных деталей машин, основанные )ia создании преимуществеино моно-резонансных, синусоидаотьных нагрузок на испытуемый образец или деталь.

Отличие предлагаемой резонансной машины от известных машин подобного рода заключается в одновременном применении устройства для создания статической, заданной ио величине, нагрузки и двух известной конструк(Х1ги эксцентриковых вибраторов кратной частоты.

Такое устройство машины дает возможность создавать различные комбинации сложных переменных нагрузок с бирезонансным режимом, близких к эксплуатационным условиям, типичным для л ногих рабочих машин, и СОСТОЯ1ЦИХ на ностоянной составляющей и двух гармонических составляющих основной частоты и кратной (удвоенной) частоты.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемой машины; на фиг. 2 и 3-примерные диаграммы напряжений, вызываемых машиной в испытываемой детали.

,Машина имеет два соосных вала / и 2, установленных в опорах 3 станины 4 машины. С валами жестко скреплены соответственно два эксцентриковых вибратора 5 и 5 основной и кратной (удвоенной) частоты с неуравновешенными массами; вибраторы приводятся во вращательное движение от электродвигателя 7 и предназначены для осуществления гармонической резонансной нагрузки основной PI и кратной PZ удвоенной частоты.

Соотношение между жесткостью Ci и Cz валов машины и моментами инерции /1 и /2 неуравновешенных масс системы (включая вибраторы) определяется известной формулой из теории колебаний упругих систем:

1

где Ail 11 2 оборотов неуравновешенных .Mitce соответственнььх вибраторов основной и кратной частоты.

Установка и регулировка фаз между вибраторами обеспечивается регулятором 8, выполненным в виде муфты, осевое перемещение которон вызывает относительный поворот валиков вибраторов, осуи1ествляемы11 носредством винтового наза и HJHOHKH, либо иным подобным устpoiicTBOM.

Испытуемая деталь 9, вращаемая от электродвигателя }0, кинематически связана тягой // через основную силовую опору 12 с валами машины и с подпружиненным рычагом 13, предназначенным для ocynteствлени) статической нагрузки PQ.

Таким образом, полная нагрузка иа испытуемый объект складывается из трех составляющих: РО-постоянной составляющей, PI-гармонической составляющей осповной частоты и Р2-гармонической составляющей кратной (удвоеиной) частоты, н в общемвиде может быть выражена следуюплим уравнением.

Р РО -I Р, Sin t + Pa Sin 2 ( . t + (-) } Предмет изобретения

1. Резонансная машина для испытания металлов на усталость, от личающаяся тем, что, с целью приближе11ия условий испытаний к эксплуатационным, она выполнена в виде кинематически связанных между собой устройства для создания требуемой статической нагрузки и двух эксцентриковых вибраторов основной и кратной частоты, приводимых в действие приводом от электродвигателя и предназначенных для нагружения испытуемого узла или детали суммарной пагрузкой, состоящей из постоянной составляюпдей и двух гармонических составляющих осповной и кратной частоты.

2. В резонансной машине но п. 1 применение регулятора фаз, выполненного 15 внде установленной между вибраторами муфты с осевым перемещением или иного устройства, с целью регулирования соотношения между гармоническими составляюп|ими основной и кратной частот.

19

(,2