Устройство для определения ширины петли упругого гистерезиса Советский патент 1981 года по МПК G01R33/12 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ШИРИНЫ ПЕТЛИ УПРУГОГО ГИСТЕРЕЗИСА Изобретение относится к механическим испытаниям материалов. Оно может быть использовано при исследованиях взаимосвязи осевого усилия и момента затяжки в болтовых соединениях. Известно устройство для определения ширины петли упругого гистерезиса, содержащее два захвата (верхний и нижний) упорный шарикоподшипник, взаимодействующий с верхним захватом, и угломер lj. Недостатком известного устройства являе-тся ограниченная разрешающая способность. С целью повышения разрешающей способности устройство для определения ширины петли упругого гистерезиса, содержащее два захвата и упорный шарикоподшипник, взаимодействующий с одним из захватов, снабжено маховиком со ступицей и двумя моментомерами, взаимодействующими с маховиком, установленным меж ду захвагамн. Устройство представлено на чертеже. Устройство состоит из нижнего 1 и верхнего 2 захватов. Гяубинонасосные (укороченного типа, например, длиной 1,25 м) штанги 3 и 4 закреплены между собой посредством муфты 5. Квадратная шейка нижней головки штанги 3 закреплена в захвате 1. На резьбу верхней головки штанги 4- навинчена шайба 6, опирающаяся через упорный шарикоподшипник 7 на верхний захват 2. Квадратная шейка нижней дюповки штанги 4 посажена в паа стушщы маховика 8. Эта ступица по своей конструкции в виде ronoBKif гаечного ключа и паз ее имеет такую же прямоугольную форму с теми же размерами, как итанговый квадрат, но открытый с одной стороны для свободной посадки и снятия квадратной шейки головки штанги 4. Маховик 8 имеет две близко расположенные друг к другу круговые канавки, на которые намотана в одий оборот против часовой стрелки стальная канатная проволока 9 и 10, диаметром, например, 2,О-2,6мм. Каждая проволока через ролики 11-1 (1132) соецннена с грузовым винтом 12-1 (12-2) стяжной му4ггы 13-1 (13-2). Вертлюжки 14-1 (14-2) в свою очередь соединены с одним концом двуплечих рычагов 15-1 (15-2). Другие концы эти рычагов подсоединены к нижним тяговым концам 16-1 (16-2) динамометров, переграцуированных (в соответствии с размерами элементов, входящих в кинематическую схему) на крутящий момент, поэтому и служащих в качестве моментоме- ров 17-1 (17-2). Верхние тяговые концы (18-2) моментомеров соединены с винтами 19-1 (19-2), проходящими че рез гайки 20-1 (2О-2). К винтам 12-1 (12-2) и 19-1 (19-2) приварены рукоятки 21-1 (21-2), Устройство работает следующим образом. Всю операцию с использованием предла гаемого устройства производят на гидропульсацнонной машине (на чертеже не показано) с соответствующим усилием (например), наибольшим пульсирующим усилием 25 или 5О т.е.). Поэтому вначале в порядке подготовки испытательную машину приспосабливают к этой операции: к KonoffeaM машины посредством соответствующих кронштейнов прикрепляют опоры под ролики 11-1 (11-2) рычагов 15-1 (15-2) и гаек 2О-1 (2О-2), а затем собирают схему в соответствии с черт8 жом в следующем порядке. Штанги 3 и 4 соединяют между собой посредством муфты 5 с заданной затяжкой и устанавливают в гидропульсационной машине. Перед пуском машины путем вр щения стяжных 13-1 (13-2) и гаек 20-1 (20-2) в соответствующую сторону убирают слабину и провисание прово 1ЛОКИ 9 и 10. Этим же действием приводят рычаги 15-1 (15-2) в горизонтальное положение, а затем стрелки моменто- метров 17-1 (17-2) ставят на нуль. Далее на штанги в сборе прикладывают заданное (по величине и частоте перемен) пульсирующее или, если предусмотрено по программе, статическое усилие Р , После этого, выдерживая штанги в заданном режиме нагружения, одновременно и параллельно завинчивают гайки 20-1 (2О-2) по часовой стрелке, придержав за рукоятки 21. Вследствие этого действия проволоки 9 н 1О растягиваются парой сил Р . 9 Под действием этих сил проволоки ув лекают за собой маховик 8, содержащий таким образом крутящий момент, способствующий, .по достижении определенной величины, отворачиванию верхней и i ги 4 от муфты 5 (благодаря практи i.ому устранению трения у упорного шарикоподшипника). Вследствие действия крутяше- го момента у квадрата нижьJЙ головки штанги 3 возникает реактивный момент пары силы Рд, замеряемый моментомерами 17-1 (17-2). На двух или трех соединениях при одинаковом, характерном для них, нагрузочном режиме, варьируя моментом затяжки, определяют отвинчивающий момент.. По данным таких опытов строят кривую зависимости двук крутящих моментов атяжки и отвинчивания. Практика пока,зала, что по достижении момента затяжки определенной отвинчивающий стабилизируется, оставаясь постоян Р дальнейшем увеличивании момента затяжки. Таким образом находят значение наибольшего момента затяжки, со- . ответствутощее установившемуся стабильному значению отвинчивающего момента при пульсирующих усилиях заданного режима нагружения, что является оптимальным, так как при такой затяжке исключается самопроизвольное отвинчивание гайки, другими словами, отпадает необходимость в стопорении резьбового соединения. Формула изобретения Устройство для определения ширины петли упругого гистерезиса, содержащее два захвата, упорный шарикоподшипник, взаимодействующий с одним из захватов, отличающееся тем, что, с целью повышения разрешающей способности, оно снабжено маховиком со ступицей и двумя моментомерами, взаимодействующими с маховиком, установленным между захватами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Иосилевич Г. Б. и др. Затяжка и стопорение резьбовых соединений, М., 1971, с. 41 (прототип).

//-/

PI