Машина для испытания образцов на усталость

Машина для испытания образцов на усталость

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Саветских

Социалистических

Республик

ОПИС

АНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

769405

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.11.78 (21) 2683118/25-28 (51) Ч.Кл. 6 01 N 3/32 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Государственный комитет ло делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (53) УДК 620.178.311.8 (088.8) (45 Дата опубликования описания 13.12.80 (72) Авторы изобретения

И. И. Ищенко, A. Д. Погребняк, Б. Н. Синайский, В. П. Голуб, А. В. Желдубовский и Е. А. Лихолат

Институт механики АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) МАШИНА ДЛЯ ИСПЪ|ТАНИЯ

ОБРАЗЦОВ HA УСТАЛОСТЬ

Изобретение относится к области исследования прочностных свойств материалов, а именно, к машинам для испытания образцов на усталость, и может найти применение для изучения свойств материалов в условиях совместного действия вакуума, высоких температур и циклических нагрузок.

Известна машина для испытания образцов на усталость, содержащая станину, кривошипный возбудитель с изменяющимся на ходу эксцентриситетом,:который посредством шатуна и траверсы передает крутильные колебания на механизм преобразования их в линейные перемещения захвата (11

Недостатком известной машины является необходимость вынимать образец из захватов в процессе испытания для получения информации о микроструктуре и твердости образца.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является машина для испытания образцов на усталость, содержащая вакуумную камеру, в крышке которой выполнено смотровое окно, располженные в ней нагреватель и захваты образца, возбудитель циклических нагрузок,и микроскоп со стробоскопическим,освещением, установленный над окном, в которой информация о микроструктуре образца получается без переналадки машины (2).

Недостатком известной машины является получение недостаточной информации о структурных изменениях в материале в процессе испытания из-за невозможности измерения твердости образца непосредственно на машине.

Целью изобретения является получение более полной информации о структурных изменениях в материале в процессе испытания.

Эта цель достигается благодаря тому, что машина снабжена расположенным в ва15 куумной камере штоком с индентором, устройствами лля вдавливания индентора в образец и поворота его вокруг оси, параллельной оптической оси микроскопа, и механизмами координатного перемещения, 20 олин пз которых, установленный на крышке вакуумной камеры, служит для совместного перемещения микроскопа и устройств вдавливания и поворота инлентора. а второй, связанный с первым механизмом,—

25 для независимого перемещения микроскопа.

На чертеже прелставлена описываемая машина лля испытания образцов на усталость.

Машина содержит вакуумную камеру 1, З0 в крышке 2 которой выполнено смотровое

7694О5

5 !

25 зо

55 окно 8. В камере il расположены нагреватель 4 и захваты 5, 6 образца .7. Захват 5 соединен с динамометром 8, установленным на станине 9, а захват б — оо штоком 10 возбудителя циклических нагрузок содержащего кривошипный возбудитель 11 с регулируемым эксцентриситетам, связанную с ним траверсу 12, передающую крутильные колебания на механизм преобразования их в линейные перемещения штока 10, выполненный в виде наружного стакана 18, закрепленного одним торцом в стойке 14, а другим — жестко скрепленным с траверсой

12 и с одним из торцов внутреннего стакана

15,,другой торец которого связан с диафрагмой,lб и штоком 10.,Внутренний стакан 15 и наружный стакан 18 имеют прорези 17,,выполненные под углом к образующим и в разном направлении для внутреннето стакана 15 и наружного стакана:18. ,В камере 1 расположен шток,18 с индентором 19. Шток 18 соединен с устройством

20 для поворота инде нтора 19 вокруг оси, параллельной оптической оси микроскопа 21 со стробоскопическим освещением, установленного над смотровым окнам 8.

На крышке 2 вакуумной камеры 1 установлен механизм 22 координатного перемещения, служащий для совместного перемещения микроскопа 21, устройства 28 вдавливания индентора 19 и устройства 20 по ворота. С механизмом 22 координатного перемещения связан посредством штанг 24 второй механизм 25 для независимого перемещения микроскопа 21.

Машина работает следующим образом.

Кривошипный возбудитель 11 вызывает циклические перемещения траверсы 12, которая закручивает стаканы 1> и 15 и вызывает изгиб спиц, образованных прорезями

17. За счет, наклона к продольной оси спицы наружного стакана 1> укорачиваются а внутреннего.,15 — удлиняются, а при движении траверсы 12 в другом направлении происходит изменение знака их деформации.

Таким образом, шток 10, соединенный с торцом стакана 15, совершает, возвратно-поступательное движение, которое передается образцу 7.

В процессе испытания ведется наблюдение за состоянием поверхности образца 7 с помощью микроскопа 21, снабженного объективом с большим рабочим расстоянием и стробоскопическим освещением,:В случае необходимости измерения микрот вердости на каком-либо из этапов испытания,выключается кривошипный возбудитель 11. Микротвердость может быть измерена для разгруженного или,нагруженного образца 7.

С помощью механизма;22 и микроскопа 21 на поверхности образца 7 выбирается место для нанесения, отпечатка, в которое с помощью устройства 20 выводится индентор

19, и осуществляется его вдавливание в образец 7 с помощью устройства 28. После отвода индентора 19 с помощью микроскопа

21 определяются размеры отпечапка и включается возбудитель 11 для продолжения испытаний. Температура образца,7 задается с помощью нагревателя 4. ,Применение описанной машины позволит повысить производительность испытаний и проводить исследования влияния поверхностных эффектов на характеристики выносливости и длительной прочности в условиях нагрева и вакуума.

Формула изобретения

Машина для испытания образцов íà усталость, содержащая вакуумную камеру., в крышке которой выполнено смотровое окно, расположенные в ней нагреватель и захваты образца, возбудитель циклических нагрузок и микроскоп со стробоскопическим освещением установленный над окном, о тл ич ающ ая ся тем, что, с целью получения более полной информации о структурных изменениях в материале в процессе испытания, она снабжена расположенным в вакуумной камере штоком с индикатором, устройствами для вдавливания индентора и его поворота вокруг оси, параллельной оптической оси микроскопа, и механизмами координатного перемещения один из которых, установленный на крышке вакуумной камеры, служит,для совместного перемещения,микроскопа и устройств вдавливания и поворота индентора, а второй, связанный с первым механизмом, — для независимого перемещения микроскопа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 276477, кл. G О1 N 3/34, 1970.

l2. Серенсен С. В. и др. «Динамика машин для испытания на усталость», М., «Ма,шиностроение», 1967, с. 33 (прототип).

7694О5

Составитель А. Зайцев

Текред О. Павлова

Корректор И. Осиновская

Редактор Н. Тимонина

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 1286/1299 Изд. М 480 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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