Стенд для испытания изделий на воздействие циклических деформаций

Иллюстрации

Стенд для испытания изделий на воздействие циклических деформаций (патент 896454)
Стенд для испытания изделий на воздействие циклических деформаций (патент 896454)
Стенд для испытания изделий на воздействие циклических деформаций (патент 896454)
Стенд для испытания изделий на воздействие циклических деформаций (патент 896454)
Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ СВИ 6ТВЛЬСТВУ

< «896454 (63) Дополнительное к аат. саид-ау(22) Заявлено 24 ° 04.80 (2t) 2918056/25-28 (51)М. К. с присоединением заявки l49 (23) Приоритет

6 01 И 7/00

Государственный комитет

СССР ао деаам изобретениЯ и открытий

Опубликовано 07,0182. Бюллетень 89 1 (53) УДК б20. 178. 5 (088.8) Дата опубликования описания 07, 01. 82

P2) Авторы изобретения

А.С. Семенов, Г.Г. Машара, Д.В. Лиф и О.П. Васильев (Щ Заявитель (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ HA ВОЗДЕЙСТВИЕ

ЦИКЛИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ

Изобретение относится к механическим испытаниям изделий, а именно к стендам для испытания изделий на воздействие циклических деформаций и может быть использовано для проверки прочности и устойчивости иэделий и элементов электронной техники, закрепляемых на панелях (подложках), подверженных в условиях эксплуатации вибрационным и другим динамическим нагрузкам.

Известен стенд для виброиспытаний, в котором в качестве стола для установки испытуемых изделий используют упруго-деформируемую конструк- 15 цию. Возбуждение рабочего стола осуществляют несколькими возбудителями, присоединенными к столу в произвольных точках (1).

Однако указанный стенд не обес- 29 печивает однозначности воздействующих факторов при испытаниях раэнотипных изделий или изменении их положения на столе. Это объясняется неравномерностью деформирования 25 стола, снижающей точность испытаний.

Наиболее близким по технической сущности и положительному результату к предлагаемому является стенд для испытания изделий, преимущественно Зр электронных приборов, на комбинированное воздействие циклических деформаций и вибраций, содержащий упpyro-деформируемый стол для закрепления испытуемых изделий, его центральную опору и возбудители колебаний, один иэ которых соединен через опору с центром стол<-, а другой— с его периферией Г2).

Недостатком известного стенда является малый срок службы, так как при амплитудах перемещения возбудителей колебаний, превышающих предельно-допустимые,а также вследствЦ концентрации напряжений в местах присоединения опор, механическйе напряжения в материале стола и в иэделии могут достигать разрушающих значений и приводить в негодность как рабочий стол, так и установленное на нем изделие.

Цель изобретения — увеличение срока службы стенда.

Поставленная цель достигается тем, что стенд снабжен второй опорой,расположенной зеркально первой с противоположной стороны стола, а рабочая поверхность опор выполнена криволиней896454 ной о радиусом кривизны R выбранным иэ условия

22Х(Х) 22„(Х) где d - толщина рабочего стола; 5

Я„(и) - максимально допустимые относительные деформации стола;

Ер(Х) — максимальHO допустимые относительные деформации стола.

На фиг. 1 хематично изображен один из вариантов выполнения стенда;на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Стенд содержит упруго-деформируемый стол 1, выполненный в виде элемента равного сопротивлению изгиба, например пластины в ФормЕ ромба, первую центральную опору 2 и расположенную с противоположной стороны стола 1 зеркально опоре 2 опору 3, рабочая поверхность которых (опор 2 и 3) выполнена криволинейной с постоянным радиусом кривизны, например, цилиндрической. Стол 1 и опоры

2 и 3 соединены между собой разъем- 25 ным соединением с помощью винтов 4.

Стол 1 закреплен спорами 2 и 3 по линии, проходящей через его центр и совпадающей с одной из его диагоналеи. Периферийные участки стола 1 gg соединены с возбудителем 5 колебаний посредством переходника 6. В опорах

2 и 3 по их оси симметрии выполнены сквозные отверстия 7 и 8 для установки испытуемого изделия 9 на столе 1.

Стенд работает следующим образом.

Испытуемое иэделие 9 закрепляют на столе 1 в отверстии 7 с помощью клеевого соединения или вакуумного прижима.

Приводят возбудитель 5 в колеба- 40 тельное перемещение с заданным законом изменения амплитуды. Переходник б предназначен для передачи колебаний возбудителя 5 столу 1 и обеспечивает синхронное перемещение 45 незакрепленных концов стола в соответствии с колебаниями возбудителя 5. Стол 1 при этом деформируется, деформируя испытуемое иэделие 9 по закону колебаний возбудителя 5. 50

При увеличении амплитуды колебаний возбудителя 5 выше предельно-допу стимых значений, стол 1 соприкасается с криволинейной рабочей поверхностью опор 2 и 3, и его радиус изгиба ограничивается радиусом кривизны опор

2 и 3. При этом возникающие в столе

1 механические напряжения распределяются равномерно, не создавая концентрации в местах присоединения его к опорам 2 и 3. Это значительно увеличивает долговечность рабочего стола стенда.

Относительные деформации Е (Х) стола 1 связаны с радиусом R кривизны опор 2 и 3 следующим соотношением. 65

d — 22 (Х) где d — толщина стола 1.

Уменьшение концентраций напряжений и ограничение их максимальных величин объясняется тем, что величина механических напряжений, возникающих при изгибе в упругом элементе (столе 1), обратно пропорциональная радиусу изгиба. Если радиус изгиба постоянен по длине упругого элемента,то соответственно будет постоянным и максимальное механическое напряжение.

При работе стенда стол 1, начиная с некоторой заданной величины динамических деформаций, определяемой радиусом кривизны рабочей поверхности ,опор 2 и 3, соприкасается с той или иной опорой все большей частью своей поверхности, повторяя ее криволинейность. Этим достигается ограничение уровня динамических деформаций и их выравнивание по всему столу 1. При радиусе опор 2 и 3, больd шем (гце Ер (Х) — максимальP ные относительные деформации стола

1 при испытаниях), при сравнительно небольшой амплитуде колебаний изгиб стола 1 ограничивается поверхностью опор 2 и 3. В то же время, при радиусе опор 2 и 3, меньd

ХХЯм — — — РХ-)- (ГДЕ Х „(Х ) — ПРдДДЛЬно-допустимые деформации стола 1, определяемые пределом прочности его материала), наблюдается пропорциональное увеличение механических напряжений в материале стола 1 при увеличении амплитуды колебаний, которые при определеннь(х величинах амплитуды могут достигнуть разрушающих значений.

Исходя из укаэанного, радиус кривизны рабочей поверхности опор 2 и

3 выбирается в диапазоне

2Хх(ХТ 22E„EE) обеспечивающем в достаточно широких пределах деформацию стола, а следовательно, и закрепленного на нем испытуемого изделия 9.

Для всенаправленного деформирования изделий стол 1 может быть выполнен в виде диска переменного сечения с круговым присоединением возбудителя (возбудителей) колебаний на периферии. Опоры в этом случае выполняются со сферической рабочей поверхностью. Опоры могут быть соеди-. нены с дополнительным возбудителем колебаний, что позволит проводить испытания на комбинированное воздействие вибраций и циклических деформаций.

89645 l

2е ТхТ

2Ер Х где 4

Ер (Х) 15

EÄ (X) В опытном образце стенда стол был выполнен из стеклотекстолита толщиной 2 мм в виде ромба со стороной

75 мм. Рабочие поверхности опор были выполнены цилиндрическими с радиусом кривизны 10 и (диапазон динамических деформаций 10, 5 10 ).

Сопоставительные испытания показали, что срок службы предлагаемого стенда по сравнению с известными увеличился в 5-10 раз. Увеличение срока службы достигнуто благодаря уменьщению концентрации напряжений в материале стола в местах присоединения его к опорам, а также вследствие ограничения их максимально возможной величины.

Формула изобретения

Стенд для испытания изделий на воздействие циклических деформаций, содержащий упруго-деформируемый стол для установки испытуемых изделий, его центральную опору и возбудитель колебаний, присоединенный к столу по его периферии, о т личающийся тем, что, с целью увеличения срока службы, он снабжен второй опорой, расположенной зеркально первой с противоположной стороны стола, а рабочая поверхность опор выполнена криволинейной с радиусом кривизны R,âûáранным из условия толщина стола; максимальные рабочие относительные деформации стола; максимально допустимые относительные деформации стола.. 20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СшА Р 3.686.927, .кл. 73-71.6, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 769382, кл. G 01 7/00, 1978 (прототип).

896454

Составитель В. Шехтер

ТехредЖ.Кастелевич"Корректор М. Пожо

Редактор Г. Волкова

Тираж 882 Подпис ное

BHHHIIIt Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 11683/29

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