Установка для испытаний материалов на усталость при двухосном растяжении Советский патент 1982 года по МПК G01N3/34 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ ДВУХОСНОМ РАСТЯЖЕНИИ

1

Изобретение относится к исспедова-ч ншо прочностных свойств материалов, а именно к устройствам дня определения усталостных свойств материалов при двухосном растяжении.

Известна установка для испытаний материалов при двухосном нагружении, содержащая нагружающий механизм, сиповозбудвтель и расположенные во взаим-. но перпендикулярном направлении захва- jg ты для крепления образца fl 3 .

Недостатком установки является то, что ее применение не обеспечивает проведение усталостных испытаний при двухосном растяжении по программированно- is му циклу нагружения.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является установка для испытаний материалов на усталость при двухосном растяжении, содержащая 20 захваты для крепления образца, расположенные во взаимно перпендикулярных направлениях, и нагружанлций механизм, вьшолненный в виде параллелограмма.

звенья которого разомкнуты в вершинах, лежат на одной из его диагоналей и соединены с силовозбудителями 2 .

Недостатком устройства является то, что оно не позволяет проводить испытания материалов по заданной программе.

Цель изобретения - проведение испытаний по программированному циклу нагруженин.

Указанная цель достигается тем, что в установке для испытаний материалов на усталость при двухосном растяжен содержащей захваты для крепления образца, расположенные во взаимно перпендикулярньхх направлениях, и нагружающий MexaHHavi, нагружающий механизм включает упругое кольцо, взаимодействующее внешней поверхностью с захватами образца, ротор, несущий радиально расположенные ползуны с размещенными на их концах нажимными poлtжa aI, контактирующими с внутренней поверхностью упругого кольца, установленный на валу ротора между ползунами с возможностью вращения и осевого перемацеиия кщшовой разжимной элемент, ймезющий различные уттхы iiaioioHa его рабочих плоскостей, и устройство для сообщения последнему осевых колебаний. Кроме того, устройство для сообщения. клиновому разжимному элементу осевых колебаний выполнено в виде торцевого кулачка, закрепленного на валу ротора, и взаимодействующего с ним подпружинешюго толкателя, прулшна коTc oi o оперта на клиновой разжимной элемент. На фиг. 1 Изображена прелагаемая установка, продольный разрез} на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фагг. 3 - вариант исполнения установки. Установка содержит корпус 1, нагруж ющий механизм, включающий привод 2, обеспечивающий заданную скорость вращения вала 3 с ротором 4. Внутри которого установлены клиновой разжимной элемент 5, имеющий форму усеченной че тырехгранной пирамиды, и ползуны 6 с нажимными роликами 7, контактирующихми с внутренней поверхностью упругого кольца 8, которое своей внещней поверхностью взаимодействует с захватами 9 образца 10, установленными в направлякацих 11. На валу 3 размещено устройство для сообщения клиновому разжимному элементу осевых колебаний, включающее торцевой кулачок 12, фиксируемый с помощью гайки 13, и взаимодействующий с ним подпружинеютый толкатель 14 гфужина 15 которого оперта на клиновой разжимной элемент 5. РабОчИЕ поверхности клинового разжимного элемента 5 имеют разные углы наклона. Упругое кольцо 8 прикреплено к резь бовым ползунам 16 (фиг. 3), расположе ным по осям испытуемого образца 10 на его лепестках и имеющим возможность перемещаться с помощью винтов 17, установленных на захватах 9. Установка работает следующим образом. Образец 10 с захватами 9 размещают в направляющих 11 корпуса 1. Затем пометцакуг упругое кольцо 8 таким образом, чтобы его внешняя поверхность соприкасалась с захватами 9, а- внутрь упругого кольца вводят ротор 4. Вращением гайки 13 устанавливают заданный уровень усилий нагружения образца. Вклю чают привод 2 и разгоняют вал 3 с рото ром 4 до заданной частоты наг ужевяя. Торцевой кулачок 12, вращаясь вместе с валом 3, перемещает толкатель 14 сошчески с заданной амплитудой переп ещений. Толкатель 14 через пружину 15 передает усилие на нажимные ролии 7 ползунов 6 посредством клинового азжимного элемента 5. Ролики 7, обатываясь по внутренней поверхности пругогокольда 8,. деформируют его и озбр1одают в нем волну радиальных перемещений. При этом циклические напряжения с переменной амплитудой созаются в образце вследствие различных углов наклона рабочих плоскостей клинового разжимного элемента 5. Ё частности применение клинового разжимного элемента 5 в виде усеченной четырехгранной пирамиды, углы наклона плоскостей которой, расположенных по одной оси испытуемого образца, отличаются от углов наклона плоскостей, расположенных по другой оси испытуемого образца, позволяет создавать в образце напряжения, амплитуда которых изменчется дважды за один цикл работы установки. Вращением винтов 17 (фиг. 3) статически нагружают образец 1О с требуемым усилием по его оси путем сжатия упругого кольца 8 в двух направлениях. При повороте нажимных роликов 7 в положение, совпадающее с осями образца 10, испытуемый образец 1О будет подвержен нагружению нажимными роликами 7 усилиями растяжения, равными заданным по его осям. При дальнейшем повороте нажимных роликов на 45 образец будет подвержен первоначальному статическому растяжстгаю. Устройство для испытания материалов на двухосное растяжение при заданных усилиях нагруженйм. позволяет проводить усталостные испытания м атериалов при асимметричном цикле нагружения. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет проводить усталостгные испытания материалов при двухосном растяжении по программированному циклу нагруже1шя. Формула изобретения 1. Установка для испытаний материалов на усталость при двухосном растяжении, содержащая нагружающий механизм и захваты для крепления образца, расположенные во взаимно перпендикулярных направлениях, отличающаяся тем, что, с целью проведения испытаний по программированному циклу нагружения, нагружающий механизм вкгаочает упругое кольцо, взаимодействукяцее внеш ней поверхностью с захватами образца, ротор, несупшй радиапьно расположенны ползуны с размещенными на их концах нажимными роликами, контактирующими с внутренней поверхностью упругого кольца, установленный на валу ротора меяоду ползунами с возможностью осево го перемещения ктшновой разжимной эле мент, имеющий различные углы наклона его рабочих плоскостей, и устройств для сообщения последнему осевых колебаний. 7 2, Установка по п. 1, о т л н ч а ю щ а я с я тем, что устройство для сообщения клиновому разжимному элементу осевых колебаний выполнено в виде торцевого кулачка, закрепленного на валу ротора, и взаимодействующего с ним подпружиненного толкателя, пружина которого оперта на клиновой разжимной элемент, Йсточнгаш информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР M 413405, кл. QOl N 3/32, 1972. 2,Авторское свидетельство СССР Мг 328368,кл. QOlN 3/34, 1967 (хфототип).

А .6

Фиг: I

8

ff

JO

.2.