Машина для испытания образцов материалов и деталей машин на усталость при круговом изгибе Советский патент 1981 года по МПК G01N3/34 

(54) МАШИНА Д.11Я ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ И ДЕТАЛЕЙ МАШИН .НА УСТАЛОСТЬ ПРИ КРУГОВОМ ИЗГИБЕ

1

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к машинам для испытания образцов материалов и деталей машин на усталость при круговом

изгибе.

Известны многообразные машины указанного назначения, в которых круговой изгиб каждого образца создается индивидуальным дебалансным возбудителем, установленным посредством подшипника на свободный конец консольно закрепленного образца .

Однако такие позволяют испытывать образцы или детали машин только цилиндрической формы, а частота нагружения в них ограничена вследствие недолговечности подшипников дебалансных возбудителей колебаний.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является машина для испытания образцов материалов и деталей машин .на усталость при круговом изгибе, содержащая опорную конструкцию, кольцевую платформу для установки испытуемых образцов или деталей, которая соединена с опорной конструкцией упругими элементами, обеспечивающими возмож.ность круговых колебаний платформы, и планетарный возбудитель колебаний платформы, выполненный с обкатываемым по неподвижному пальцу бегунком 2 J.

В этой машине образец или деталь закрепляется одним концом в центральном отверстии платформы, используемой в качестве инерционной массы, а дру10гим концом - во второй инерционной массе, а палец планетарного возбудителя жестко связан с платформой. Изменение нагрузки осуществляется с помощью сменных масс и упругих эле15ментов.

Использование планетарного возбудителя позволяет повысить частоту нагружения. Однако в такой машине испытанию подвергается только один

20 образец или деталь, а для изменения нагрузки требуется остановка и переналадка машины, что снижает производительность испытания.

Цель изобретения - повышение произ25водительности испытания.

Эта цель достигается тем, что машина снабжена стаканом, который установлен частично внутри платформы и соединен с ней и опорной конструкцией посредством сферических подшипников, и механизмом осевого перемещения бегунка возбудителя, а палец последнего закреплен в стакане по его оси.

Механизм осевого перемещения бегунка выполнен в виде зубчатой реечной передачи, рейка которой соединена посредством упорного подшипника с приводным валом бегунка.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемой машины.

Стенд содержит опорную конструкцию 1, кольцевую платформу 2 с размещенными на ней по окружности захватами 3 для крепления испытуемых образцов 4 материалов или деталей машин, планетарный возбудитель колебаний 2,содержащий бегунок 5, обкатываемый, по неподвижному пальцу б, закрепленному, в стакане 7 по его оси. На свободном конце каждого из образцов 4 закреплен груз 8. Платформа. 2 соеди.нена с опорной конструкцией 1 упругими элементами 9, обеспечивающими возможность круговых колебаний платформы 2. стакан 7 установлен частично внутри платформы 2 и соединен с ней и опорной конструкцией 1 посредством сферических подшипников 10 и 11 соответственно. Бегунок 5 с помощью гибких в радиальном направлении элементов 12 соединен с приводным валом 13, который через редуктор 14 кинематически связан с электрдвигателем 15. Стенд содержит также механизм осевого перемещения бегунка 5,выполненный в виде зубчато-реечной передачи, зубчатое колесо 1б которой поворачивается штурвалом 17, а рейка 18 соединена посредством упорного подшипника 19 с приводным валом 13 бегунка 5. Упругий элемент 20 служит для исключения поворота стакана 7 .относительно платформы 2.

Машина работает следующим образом.

При обкатке бегунка 5 по пальцу 6 создается вращающаяся неуравновешенная инерционная сила. Эта- сила действует на стакан 7, подвешенный с помощью сферического подшипника 11 к опорной конструкции i, в результате чего стакан 7 совершает колебания относительно точки подвеса. Круговые колебания стакана 7 передаются платформе 2. При круговых колебания платформы 2 образцы 4 под действием инерционных сил грузов 8 подвергаются нагружению круговым изгибом. Плавное регулирование нагрузкиосуществляется осевым перемещением бегунка 5. При установке бегунка 5 в положенив, в котором плоскость его вращения совпадает с плоскостью точки подвеса станка 7, амплитуда колебаний последнего и, соответственно, платформы 2 с образцами 4 равна нулю Максимальная амплитуда колебаний, т.е. максимальная нагрузка на образцы, создается при установке бегунка 5 в нижнем положении. Если палец 6 имеет -коническую форму, то при перемещении бегунка 5 плавно изменяет-ся и частота колебаний, поскольку последняя является функцией отношени диаметра пальца б к внутреннему диаметру бегунка 5.

Конструкция предлагаемой машины обеспечивает возможность одновременного проведения испытания нескольких образцов, что наряду с возможностью регулирования режима нагружения без переналадки машины повышает производительность испытания.

Формула изобретения

1.Машина для испытания образцов материалов и деталей машин на усталость при круговом изгибе, содержащая опорную конструкцию, кольцевую платформу для установки испытуег- ых образцов или деталей, которая соединена с опорной конструкцией упругими элементами, обеспечивающими возможность круговых колебаний платформы, и планетарный возбудитель круговых колебаний платформы, выполненный с обкатыйанием по неподвижному пальцу бегунком, отличаю щаяс тем, что, с целью повышения производит.ельности испьзтания, она снабжена стаканом, который установлен частично внутри платформы и соединен с ней и опорной конструкцией посредством сферических подшип|1иков, и мехнизмом осевого перемещения бегунка возбудителя, а палец последнего закрепле« в стакане по его оси.

2.Машина поп.1, отличающаяся тем, что механизм осевого перемещения бегунка выполнен в виде зубчато-реечной передачи, рейка соединена посредством упорного подшипника -с приводным вало бегунка.

Источники- информации, принятые во внимани е при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 104020, кл. G 01 N 3/34, 1954.

2.Авторское .свидетельство СССР № 110321, кл. G 01 N 3/34, 1954

( прототип}.

f) j j 7 /УхУУУУ f

/ / //

/ Wб

y///// //////////////////

0