Машина для испытаний на усталость деталей и образцов при нормальной и высокой температурах Советский патент 1975 года по МПК G01N3/34 G01N3/08 

Предметом изобретения является машина для испытания образцов и деталей на усталость в сложно-напряженном состоянии при нормальной и высокой температурах.

Известны ма.шины для испытания образцов на усталость в условиях одновременного действия статической растягивающей силы и переменного изгибающего момента в поперечном направлении, создаваемого в результате принудительного вращения образца -при воздействии на него изгибающего усилия постоянного направления. Вследствие вращения образца плоскость действия на него изгибающего момента пепрерывно изменяется.

Описываемая ниже машина отличается от известных тем, что с одним из захватов образца (детали) связан механический вибратор, создающий в нем знакопеременный пульсирующий изгибающий момент, действующий только в неизменном заданном продольном сечении образца, что обеспечивает возможность проведения испытания образцов на усталость в широком диапазоне нагрузок в условиях, наиболее приближающихся к реальным условиям их работы.

На чертеже показана схема машины.

На основании Л машины установлены кронштейны 2 и 3. соединенные балкой 4. Статическая растягивающая нагрузка образца создается приводным механизмом, состоящим из червячного редуктора 5 и рычага 6, между которыми поставлен резиновый буфер 7. Упругость буфера способствует поддержанию растягивающей нагрузки при удлинении образца во время испытания на почти 1постоянном уровне. С целью установки образцов различной длины, а также для возможности испытания образцов из материалов со значительным удлинением, верхняя опора рычага 6 сделана подвижной, перемещающейся червячным редуктором 8.

Статическая растягивающая нагрузка из.меряется дина.мометром 9, который соединяет рычаг 6с эластичными ленточными тягами 10. Через подвижный захват 11 растягивающая нагрузка сообщается испытуемому образцу 12. Шарнирное соединение динамометра с рычагом и тяга№ 98347- 2 -

ми, а также тяг с захватом обеспечивает осевое приложение нагрузки. Эластичность тяг дает возможность передавать на подвижный захват одновременно статические растягивающие и пульсирующие знакопеременные изгибающие усилия. Динамометр имеет направляющие опоры 13.

Изгиб образца создается вибратором 14. Два горизонтальных неуравновещенных вала вибратора, вращаясь в разные стороны, развивают центробежное усилие, :переменное по величине и знаку и действующее постоянно по вертикальной линии. Посаженный на каждый вал подвижный груз может поворачиваться относительно неподвижного и таким образом неуравновешенная масса будет изменяться от О до известного максимума.

Вибратор установлен на рессорах 15, жесткость которых подобрана так, чтобы собственная частота колеблющейся системы была равна числу оборотов неуравновешенных валов вибратора. Через гибкий валик 16 и ускоритель 17 вибратор соединен с приводящим его во вращение электродвигателем 18. Из меняя с помощью реостата число оборотов валов вибратора до собственной частоты колебаний образца (жесткость которого несколько меняется в зависимости от величины растягивающей нагрузки), получают частоту изменения поперечной нагрузки, равную собственной частоте колебаний обрааца, т. е. наиболее эффективные для испытания условия резонанса.

Вибратор соединен с захватом эластичной рамкой 19, допускающей его горизонтальное перемещение по мере удлинения образца.. Второй конец образца расположен .во вкладыше 20 захвата 21. Этот захват имеет шейку, которая служит для измерения изгибающего момента при помощи вертикального прибора 22. При изгибе образца прибор регистрирует поворот крайнего левого сечения шейки относительно правого, прини-маемого за неподвижное.

Образец нагревается электропечью сопротивления 23. Печь имеет горизонтальный разъем. При смене образца ее верхняя часть снимается, а нижняя опускается по направляющим, укрепленным на кронштейне. Кронщтейн установлен непосредственно на фундаменте, что предохраняет печь от сотрясения во время работы мащины.

Предмет изобретения

1.Машина для испытания на усталость деталей и образцов при нормальной и высокой температурах, .в условиях одновременного воздействия на закрепленный между двумя захватами образец статического растягивающего усилия и пульсирующего знакопеременного изгибающего момента, отличающаяся тем, что с целью обеспечения действия изгибающего момента в неизменном, заданном продольном сечении, образца, один из захватов, передающий растягивающее усилие на образец, связан посредством эластичной рамки с корпусом механического -вибратора и выполнен подвижным .в плоскости действия вибрирующей нагрузки.

2.Форма выполнения машины по п. 1, отличающаяся тем, что с целью обеспечения, возможности передачи на подвижный захват одновременно статического растягивающего и пульсирующего знакопеременного изгибающего усилий, подвижный захват связан с приводным механизмом, создающим растягивающее усилие, посредством эластичных, шарниро закрепленных ленточных тяг.