Машина для испытаний на усталость при круговом изгибе и программном изменении изгибающего момента

Машина для испытаний на усталость при круговом изгибе и программном изменении изгибающего момента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

фо )3/Q44

Класс 42k, 34о4

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подпигная группа № 172

М. Э. Гарф

МАШИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ КРУГОВОМ

ИЗГИБЕ И ПРОГРАММНОМ ИЗМЕНЕНИИ

ИЗГИБАЮЩЕГО МОМЕНТА

Заявлено 13 января 1960 г. за № 650752/25 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 18 за 1960 г.

Известны машины для испытаний на усталость при круговом изгибе и программном изменении изгибающего момента. Машины эти состоя обычно из шпиндельного механизма, позволяющего производить циклическое нагружение с разной частотой переключения фрикциончой муфты, удлииителя образца, укрепляемого на основном валу, и рычажной системы для создания сосредоточенной силы на конце удлинителя. Однако такие машины не обеспечивают достаточного разнообразия программного изменения изгибающего момента.

Предложенная машина не имеет этого недостатка. Достигается это тем, что машина снабжена программным устройством, выполненным в виде храпового механизма с соленоидом и диском с укрепленными на нем упорами (кулачками). Последние создают дополнительное сосредоточенное усилие на конце удлинителя образца при воздействии упоров на рычаг. Кроме того, для управления работой соленоида в машине применен контактный барабан (датчик), связанный с ее приводом, На фиг. 1 изображена принципиальная схема машины; на фиг. 2, 3 и 4 — примерные схемы программирования; на фиг. 5 и 6— формы выполнения кулачков, монтируемых взамен диска машины.

Входной валик 1 (фиг. 1) шпиндельного механизма с фрикционным диском 2 приводится во вращение с постоянной скоростью от электродвигателя ЭД, Фрикционный диск 8 получает вращение от валика 1 прп помощи двух зубчатых пар и валика 4. Шпиндель 5 с образцом б и его удлинитель 7 вращаются со скоростью 3000 об мин при левом положении фрикционной муфты В или со скоростью 300 об!мин при правом положении этой муфты. Переключение муфты осуществляется электро№ 131944 магнитом 9 или пружиной 10 посредством двуплечего рычага 11, Для программного изменения нагруженности образца служит механизм, состоящий из диска 12 с регулируемыми по высоте упорами s,, -, о .

Каждому упору соответствует определенное положение рычага 13 и натяжение пружины 14, а следовательно, и величина нагрузки на конец удлинителя 7 Изменение величины нагрузки осуществляется поворотом диска 12. Для этой цели служит храповой механизм 15 и электромагнит

1б, ход SI которого соответствует повороту диска 12 на центральный угол между двумя соседними упорами. Возвращение храпового механизма в исходное положение осуществляется обыкновенной пружиной (на чертеже не показана). Начальное нагружение образца достигается предваоительным натяжением пружины 14 гайкой вручную.

Величина задаваемой образцу нагрузки измеряется посредством иядукгивного упругого динамометра 17 или по растяжению эластичной пружины 14.

Необходимый уровень напряжений в образце обеспечивается соозветствующей установкой выдвижных упоров на диске 12. Продолжительность действия этих напряжений, устанавливается в соответствии с положением малых передвижных упоров 18 на медленно вращающемся цилиндре 19, так как замыкание контактов микропереключателя ?9 этими упорами вызывает срабатывание электромагнита 16 и поворот диска 12 на следующую позицию. На схеме индексы центральных углов а на. цилиндре 19 соответствуют индексам напряжений:. Вращение цилиндра 19 осуществляется независимо или от валика 4 посредство. двух червячных и одной зубчатой передач (на чертеже кинематическая связь между валиком 4 и цилиндром 19 условно показана пунктирной линией).

В схеме программирования, показанной на фиг. 2, соответствует расположение упоров 18 и упоров а, a„., на фиг. 1. Однако;ередование уровнеи может осуществляться в любой другой последовательности, включая одноступенчатое программирование.

Переключение частотного режима испытаний осуществляется автоматически при подходе к уровням напряжений с малой продолжительностью их действия (например, на фиг. 2 уровень s., ). Чтобы обеспечить весьма малое число повторений таких напряжений, достигающее нескольких единиц, необходимо существенно понизить скорость вращения шпинделя, что достигается переключением фрикционной муфты- 8 рычагом ii при срабатывании электромаш и-.а 9 от замыкания контактов микропереключателя 21 передвижными упорами 22: Размещение механизма фрикционного переключения может быть осуществлено на любом другом валике, в. том числе на валу мотора.

Плавное изменение амплитуды напряжений (фиг 3) осуществляется плоскими кулачками 23 (фиг, 5), смонтированными вместо диска 12.

Скорость вращения кулачка (с независимым источником) весьма не велика и может регулироваться в достаточно широких пределах. Совместно с кулачком вращается диск 24 с переставными упорами 25, замыкающими контакты микропереключателя 2б при необходимости переключения муфты 8 для изменения частотного режима испытаний.

Для испытаний на усталость при практически постоянном нарастании амплитуды напряжений (фиг. 4) диск 12 заменяется кулаком 27 (фиг. 6) с приводом от.электромагнита 1б.

Описанное программное устройство дает возможность осуществлять любую другую схему варьирования нагрузки, что имеет существенное значение при изучении характеристик и закономерностей усталостногв повреждения.

Предмет изобретения

1. Машина для испытаний на усталость при круговом изгибе и программном изменении изгибающего момента, состоящая из шпиндельного механизма, позволяющего проводить циклическое нагружение с разной частотой переключения фрикционной муфты, удлинителя образца, укрепляемого на основном валу, и рычажной системы для создания сосредоточенной силы на конце удлинителя, отличающаяся тем, что для обеспечения разнообразной программы изменения изгибающего момента машина снабжена программным устройством, выполненным в виде храпового механизма с соленоидом и диском с укрепленными на нем регулируемыми упорами (кулачками), создающими дополнительное сосредоточенное усилие на конце удлинителя образца при воздействии упоров на рычаг.

2. Машина по п. 1, отл ич а ю щ а я с я наличием контактного барабана (датчика), связанного с приводом машины и управляющего работой соленоида.