Установка для испытаний материалов на усталость при чистом изгибе и осевом нагружении

Установка для испытаний материалов на усталость при чистом изгибе и осевом нагружении

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ ЧИСТОМ ИЗГИБЕ И ОСЕВОМ НАГРУЖЕНИИ, содержащая основание, привод для осевого нагружения образца, устройство для нагружения образца чистым изгибом, зажимы образца, установленные в шпинделях, корпуса которых посредством осей шарнирно соединены с основанием и с устройством для нагружения образца чистым изгибом, при этом один из шпинделей связан с приводным двигателем, а другой установлен с. возможностьюосевого перемещения-и соединен с приводом для осевого нагружения , установленным на корпусе этого шпинделя, и механизм для исключения изгибающего момента в рабочей части образца от действия осевой силы, отличающаяся тем, что, с целью повы1иения точности ис- . пытаний при пульсирующем осевом нагружении путем обеспечения заданной амплитуды изгибного напряжения, механизм для исключения изгибающего момента выполнен в виде управляемой муфты, служащей для соединения с основанием оси поворота корпуса шпинделя , а управляющее устройство муфты сблокировано с управляющим устройством привода для осевого нагружения.

СОЮЗ СОВЕтСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕО-(ИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 4(51) G 01 N 3 34 (21) 3606867/25-28 (22) 11.04.83 (46 ) 28. 02. 85. Бюл. Р 8 (72) Н.P.Ìóçûêà и M.Ì.Àëåêñþê ,(71) Институт проблем прочности

АН УССР (53) 620.178.311(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 112455, кл. G 01 N 3/32, 1957.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 1054726, кл. G 01 N 3/34, 1982 (прототип). (54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ

МАТЕРИАЛОВ HA УСТАЛОСТЬ ПРИ ЧИСТОМ

ИЗГИБЕ И ОСЕВОМ НАГРУЖЕНИИ, содержащая основание, привод для осевого нагружения образца, устройство для нагружения образца чистым изгибом, зажимы образца, установленные в шпинделях, корпуса которых посредством осей шарнирно соединены с основанием и с устройством для нагружения образца чистым изгибом, при этом один иэ шпинделей связан с приводным двигателем, а другой установлен с. возможностью осевого перемещения.и соединен с приводом для осевого нагружения, установленным на корпусе этого шпинделя, и механизм для исключения изгибающего момента в рабочей части образца от действия осевой силы, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности ис-, пытаний при пульсирующем осевом нагружении путем обеспечения заданной амплитуды иэгибного напряжения, механизм для исключения изгибающего момента выполнен в виде управляемой муфты, служащей для соединения с основанием оси поворота корпуса шпинделя, а управлякщее устройство муфты сблокировано с управляющим устройством привода для осевого нагружения.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для испытаний материалов на усталость при чистом изгибе и осевом нагружении, содержащей основание, привод для осевого нагружения образца, устройство для нагружения образца чистым изгибом, зажимы образца, установленные в шпинделях, корпуса которых посредством осей шарнирно соединены с основанием и с устройством для нагружения образца чистым изгибом, при этом один из шпинделей связан с приводным двигателем, а другой установлен с возможностью осевого перемещения и соединен с приводом для осевого нагружения, установленным на корпусе этого шпинделя, и механизм для исключения изгибающего момента в рабочей части образца от действия осевой си;лы, механизм для исключения изгибающего момента выполнен в виде управляемой муфты, служащей для соединения с основанием оси поворота корпуса шпинделя, а управляющее. устройство муфты сблокировано с управляющим устройством привода для осевого нагружения.

Благодаря такому выполнению механизма исключения изгибающего момента в рабочей части образца от действия осевой силы в процессе нагружения осуществляется фиксация углового положения шпинделей и исключается влияние осевой нагрузки на прогиб образца.

На фиг.1 представлена установка, общий вид; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1.

Установка содержит основание 1, привод 2 для осевого нагружения образца 3, устройство для нагружения образца 3 чистым изгибом в виде траверсы 4, тяг 5 и грузовой подвески 6, зажимы 7 и 8 образца 3, установленные в шпинделях 9 и 10, корпуса 11.и 12 которых посредством осей 13 и 14 шарнирно соединены с основанием 1 и с тягами 5 устройства для нагружения образца 3 чистым изгибом, при этом один из шпинделей например 9, связан с приводным двигателем 15, а другой шпиндель 10 установлен с возможностью осевого перемещения и соединен с приводом

2 для осевого нагружения, установленным на корпусе 12 этого шпинделя

10, и механизм для исключения иэгиГ>ающего момента в рабочей части образца 3 от действия осевой силы, выполненный в виде управляемой муф-. ты 16, служащей для соединения с основанием 1 оси 14 поворота корпуса

11427

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов

Э а именно к установкам для испытаний материалов на усталость, в частности для изучения совместного действия чистого изгиба и пульсирующего осевого нагружения.

Известна установка для испытания материалов на усталость при чистом изгибе и осевом нагружении, содержащая основание, устройство для осевого нагружения образца, устройство для нагружения образца чистым изгибом, выполненное в виде траверсы и подвески с грузом, приводной двигатель, зажимы для образца, установленные в шпинделях, корпуса которых шарнирно соединены с основанием, а один из шпинделей установлен с возможностью осевого перемещения (1 1.

Недостатком известной установки является изменение амплитуды изгибного напряжения вследствие действия осевой нагрузки.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является установка для испытаний материалов на усталость при чистом изгибе и осевом нагружении, содержащая основание привод для осевого нагружения образца, устройство для нагружения образца чистым изгибом, зажимы 30 образца, установленные в шпинделях, корпуса которых посредством осей шарнирно соединены с основанием и с устройством для нагружения образца :истым изгибом, при этом один из 35 шпинделей связан с приводным двигателем, а другой установлен с воэможностью осевого перемещения и соединен с приводом для осевого нагружения, установленным на корпусе этого 40 шпинделя, и механизм для исключения изгибающего момента в рабочей части образца от действия осевой силы, выполненный в виде двух стержней, установленных на корпусах шпинделей пер- 45 пендикулярно их оси вращения в плоскости приложения изгибающего момента, и грузов, размещенных на стержнях с воэможностью установочного перемещения вдоль стержней t2J.

Механизм для исключения изгибающего момента в рабочей части образца создает дополнительный изгибающий момент при повороте шпинделей вследствие прогиба образца, который уменьшает влияние изгибающего момента от осевой нагрузки. Однако иэ-за того, что момент.от осевой нагрузки зависит от прогиба образца и является переменным по его длине, а дополнительный момент является 60 постоянным по длине образца, не происходит устранения влияния осевого нагружения по всей длине рабочей части образца, что приводит к снижению точности испытаний. 65

Цель изобретения — повышение точности испытаний при пульсирующем осевом нагружении путем обеспечения заданной амплитуды изгибного напряжения.

1 ) 42769

1д 19

21

Ф г. 2

Составитель A.Çàéöåâ

Техред О.Неце

Корректор Е.Сирохман

Редактор Н.Горват

Заказ 711/39 Тираж 897

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðîä, .Ул.Проектная, 4

12 шпинделя 10, жестко соединенной с корпусом .12.

Муфта 16 выполнена электромагнитной сцеиной многодисковой с магнитопроводящими дисками 17, размещена на оси 14 и состоит из двух полумуфт

18 и 19. Полумуфта 18 скреплена с кронштейном 20 îcíîâàíèÿ 1, а полу- муфта 19 установлена на шлицах 21 оси 14 с возможностью осевого перемещения.

Для обеспечения более надежной работы механизма для исключения изгибающего момента на другом конце оси 14 установлена аналогичная муфта 22.

Ось 13 установлена на кронштейне

23.

Управляющее устройство 24 муфты

16 и муфты 22 сблокировано с управляющим устройством 25 привода 2 для осевого нагружения.

Установка работает следующим образом.

Образец 3 с помощью зажимов 7 и

8 жестко соединяют со шпинделями

9 и 10. Приводной двигатель 15 приводит во вращение образец 3, а грузовая подвеска 6 посредством траверсы 4 и тяг 5 нагружает образец 3 чистым изгибом.

В процессе испытания корпуса 11 и

12 шпинделей 9 и 10 поворачиваются на некоторый угол. С помощью привода

2 к образцу 3 прикладывается пульсирующая осевая нагрузка. Одновременно с приводом 2 по команде с устройства 24 включаются муфты 16 и 22, в результате чего исключается действие. на образец 3 выпрямляющего момента от осевой силы.

Когда осевая сила станет равной нулю, с устройства 24 выдается сиг15 нал на выключение муфт 16 и 22.

Установка для испытаний материалов на усталость при чистом изгибе и осевом нагружении позволяет поддер20 живать неизменным задачное значение амплитуды изгибных напряжений, чем повышается достоверность результатов при испытании образцов на круговой изгиб с циклическим осевьм нагру-.

25 жением за счет исключения выпрямляющего образец момента от действия осевой силы.