Установка для испытания листовых материалов на усталость при плоском напряженном состоянии

Установка для испытания листовых материалов на усталость при плоском напряженном состоянии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ ПЛОСКОМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ, содержащая нагружающее устройство, взаимодействующий с ним упругий кольцевой элемент и соединенные с последним две пары захватов крестообразного образца листового материала ,отличающаяся тем, что, с целью расширения возможностей путем обеспечения независимого приложения нагрузки по двум взаимно перпендикулярным направлениям, упругий элемент выполнен в виде трех соосно расположенных колец, крайние из которых связаны мелоду собой и соединены с внутренней стороны с одной парой захватов,а среднее соединено с внутренней стороны с другой парой захватов , нагружающее устройство выполнено в виде двух электромагнитных силовозбудителей , установленных во взаимно перпендикулярных направлениях, а установка снабжена приспособлениями для передачи нагрузки от силовозбудителей к упругому элементу, одно из которых соединено снаружи со средним кольцом, а другое соединено снаружи с крайними кольцами. (Л 2. Установка по п. 1, о т л и чающаяся тем, чтр каждое из приспособлений для передачи нагрузки от силовозбудителей к упругому эле§ менту выполнено в виде стержня, соединенного одним концом с упругим элементом, диска, жестко установленного на другом конце стержня, и раз00 мещенных на стержне сменных грузов, tc со О1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 111) З151) С 01 Н 3/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ

К АВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3624157/25 -28 (22) 25.05.83 (46) 30.12.84. Бюл. У 48 (72) Г.С.Писаренко, А.В.Башта, В.М.Пилькевич и О.Е.Богинич (71) Институт проблем прочности

АН УССР (53) 620.178.322.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 705300, кл. G 01 N 3/22, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

)) 953517, .кл. G 01 N 3/34, 1981 (прототип). (54) (57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ НА УСТАЛОСТЬ

ПРИ ПЛОСКОМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ, содержащая нагружающее устройство, взаимодействующий с ним упругий кольцевой элемент и соединенные с последним две пары захватов крестообразного образца листового материала,отличающаяся тем, что, с целью расширения возможностей путем обеспечения независимого приложения нагрузки по двум взаимно перпендикулярным направлениям, упругий элемент выполнен в виде трех соосно расположенных колец, крайние из которых связаны между собой и соединены с внутренней стороны с одной парой захватов, а среднее соединено с внутренней стороны с другой парой захватов,нагружающее устройство выполнено в виде двух электромагнитных силовозбудителей, установленных во взаимно перпендикулярных направлениях, а установка снабжена приспособлениями для передачи нагрузки от силовозбудителей к упругому элементу, одно из которых соединено снаружи со средним кольцом, а другое соединено снаружи с крайними кольцами.

2. Установка по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что каждое из приспособлений для передачи нагрузки от силовозбудителей к упругому элементу выполнено в виде стержня, соединенного одним концом с упругим элементом, диска, жестко установленного на другом конце стержня, и размещенных на стержне сменных грузов.

)95

1 I!32

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов а именно, к установкам для испытания листовых материалов на усталость, и может использоваться при изучении 5 поведения листовых материалов в условиях плоского напряженного состояния.

Известна установка для испытания листовых материалов на усталость, содержащая нагружающее устройство !О в виде электродинамического силовоэбудителя, захваты для крепления образца, упругий элемент в виде скобы, соединенный с захватами и установленный на нагружающем устройстве E17 .

Установка позволяет проводить испытания лишь при одноосном растя-. жении-сжатии, в то время как для листовых материалов наиболее характерным является плоское напряженное состояние.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является д5 установка для испытания листовых материалов на усталость при плоском напряженном состоянии, содержащая нагружающее устройство, взаимодейству. ющий с ним упругий кольцевой элемент З0 из одного кольца и соединенные с последним две пары захватов крестообразного образца листового материала, в которых нагружающее устройство включает привод вала с ротором, внут"

35 ри которого размещены клиновой разжимной элемент в виде усеченной четырехгранной пирамиды и ползуны с нажимными роликами, контактирующими с внутренней поверхностью

40 упругого кольцевого элемента, взаимодействующего своей внешней. поверхностью с захватами крестообразного образца листового материала. В установке имеется устройство для сообщения клиновому разжимному элементу

45 осевых пермещений, включающее торцевой кулачок и взаимодействующий с ним подпружиненный толкатель, пружина которого оперта на разжимной элемент Е23.

Установка позволяет испытывать образца при двухосном пульсирующем растяжении. Однако конструкция нагружающего устройства и упругого кольцевого элемента не дает возмож-.

Мости независимого приложения нагрузки по двум взаимно перпендикулярным направлениям.

Цель изобретения — расширение возможностей путем обеспечения независимого приложения нагрузки IIo двум взаимно перпендикулярным направлени-.. ям.

Указанная цель достигается тем, что в установке для испытания листовых материалов на усталость при плоском напряженном состоянии, содержащей нагружающее устройство, взаимодействующий с ним упругий кольцевой элемент и соединенные с пс!следним две пары захватов крестообразного образца листового материала, упругий элемент выполнен в виде трех соосно расположенных колец,. крайние из которых связаны между собой и соединены с внутренней стороны с одной парой захватов, а среднее соединено с внутренней стороны с другой парой захватов, нагружающее устройство выполнено в виде двух электромаг- нитных силовозбудителей, установленных во взаимно перпендикулярных наПравлениях, а установка снабжена приспособлениями для передачи нагрузки от силовозбудителей к упругому элементу, одно из которых соединено снаружи со средним кольцом, а второе соединено снаружи с крайними кольцами, Каждое из приспособлений для передачи нагрузки от силовозбудителей к упругому элементу выполнено в. виде стержня, соединенного одним концом с упругим элементом, диска, жестко установленного на другом конце стержня, и размещенных на стержне сменных грузов.

Такое выполнение упругого элемента и нагружающего устройства позволяет проводить усталостные испытания листовых материалов при двухосном растяжении-сжатии с независимым приложением нагрузки по двум взаимно перпендикулярным направлениям.

На фиг. 1 представлена установка для испытания листовых материалов на усталость при плоском напряженном состоянии, общий вид; на фиг. 2— установка; вид сверху.

Установка содержит основание на котором размещены нагружающве устройство B виде двух электромагнитных. силовозбудителей 2 и 3, установленных во взаимно перпендикулярных направлениях, две пары захватов

4,5 и 6,7 крестообразного образца

8 листового материала и упругий

1132195 ьа

3 кольцевой элемент, выполненный в

/ виде трех соосно расположенных колец 9 — 11, крайние из которых (9 и 11) связаны между собой и соединены с внутренней стороны с одной парой захватов 6 и 7, а среднее кольцо 10 соединено с внутренней стороны с другой парой захватов

4 и 5. В установке имеются приспособления для передачи нагрузки от сило- 10 возбудителей 2 и 3-к упругому кольцевому элементу, одно из которых соединено снаружи со средним кольцом

10, а второе соединено снаружи с крайними кольцами 9 и ll причем 15 каждое из приспособлений соответственно выполнено в виде стержня 12 или 13, соединенного одним концом с упругим элементом, диска 14 или

15, жестко установленного на другом 20 конце стержня 12 или 13, и размещенных на, стержне 12 или 13 сменных грузов 16 или 17.

Эахваты скреплены с упругим элементом с помощью крепежных деталей 25

18-21. Крайние кольца 9 и 11 жестко связаны между собой деталями 18 и 20 и образуют единое составное кольцо, суммарная жесткость которого равна жесткости среднего кольца IO,, при этом кольца 9 и 11 опираются посредством деталей 18 и 20 на основание 1, а среднее кольцо 10 .опирается на основание I посредством деталей 19 и 21 и не взаимодействует с крайними кольцами 9 и 11. Электро--35 магнитные силовозбудители 2 и 3 электрииески связаны с индивидуальными силовыми усилителями 22 и 23, подключенными к фазовращателю 24, на который поступают сигналы от двух задающих генераторов 25 и 26, имеющих общий счетчик 27 циклов. Установка содержит также комплекс 28 измерительной аппаратуры с тензодатчиками

29, прикрепляемыми к поверхности образца 8.

Установка работает следующим образом.

Выходные сигналы с задающих генераторов 25 и 26 через фазовращатель

24 подаются на вход усилителей 22. и 23, а затем на вход электромагнитных силовозбудителей 2 и 3, возбуждающих резонансные колебания колец

9, ll и 10, которые через захваты

4 и 7 передаются на образец 8. Напряженно-деформированное состояние образца 8 регистрируется с помощью тензодатчиков 29 и комплекса 28.

Ревонансные свойства установки в основном определяются жесткостью упругого элемента. Поэтому при развитии микроповреждений в,материале образца 8 в процессе испытания резонансная частота практически, не изменяется и отпадает необходи". мость в ее автоподстройке. Наличие сменных грузов 16 и 17 позволяет сравнительно просто варьировать резонансную частоту..

Предлагаемая установка позволяет проводить испытания как при одноосном, так и при двухосном растяжениисжатии, кроме того, вследствие незави" симости колебаний по двум взаимно перпендикулярным направлениям позволяет регулировать как амплитуду, так и фазу этих колебаний при изучении реальных процессов, происходящих в листовых конструкционных материалах в условиях эксплуатации.

ll32l95 1132195

Составитель А.Зайцев

Редактор К.Волощук Техред M.Kóä ä Корректор М.Леонтюк

Заказ 9782/36 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4