Установка для испытаний образцов и натурных деталей на усталость при чистом изгибе

Установка для испытаний образцов и натурных деталей на усталость при чистом изгибе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(1)991250

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик! (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 143.180 (21) 3238027/25-28 сприсоедииением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 230183. Бюллетень № 3

Р М К з

G 01 и 3/34

CI 01 и 3/36

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 620. 178. . 322. 3(088.8 ) .

Дата опубликования описания 23.01.83

Г. Н.Филимонов, Ю. И. Звездин, Н A.Трвфимов, ."Ф- Дцвисенко, с ., N.Ê.Êoíèí, А.В.Соколов, A.Ä.Ê зенина, M. И ;Криворук и В.Г.Макарен Ь т

/ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ И НАТУРНЫХ

ДЕТАЛЕЙ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ ЧИСТОМ ИЗГИБЕ

Изобретение относится к определению прочностных свойств материалов, а именно к установкам для испытания образцов материалов и натурных деталей на усталость при чистом изгибе с вращением.

Известна установка для испытаний на усталость при чистом изгибе с вращением, содержащая станину, размещенные на ней захваты для крепления образца, связанные с ними ведущий и ведомый шпиндели, нагружающие и опорные подшипники, размещенные на станине с воэможностью самоустановки на цапфах корпусов, привод вращения образца и рычажное устройство для создания в образце напряжений чистого изгиба 11.

Однако такая установка имеет недостаточную точность результатов испытаний вследсcвие возникновения осевых нагрузок при изгибе образца.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является установка для испытаний образцов и натурных деталей на усталость при чис.том изгибе, содержащая станину, размещенные на ней захваты для крепления образца, связанные с ними ведущий и ведомый шпиндели, каждый иэ которых установлен в нагружающем и опорном подшипниках, размещенных в раздельных самоустанавливающихся корпусах, привод вращения образца, нагружающее устройство для создания в образце напряжений чистого изгиба, связанное с корпусами нагружающих подшипников, причем стойка кор-. пуса опорного подшипника. ведомого шпинделя и стойка нагружающего устройетва, связанного с корпусом на гружающего подшипника ведомого шпинделя, закреплены на каретке, имеющей возможность осевого перемещения по станине. В этой установке каждая иэ указанных стоек закреплена на отдельной каретке (2 1.

Элементом, ограничивающим долговечность известной установки, являются подшипниковые узлы, в которых используются крупногабаритные сферические самоустанавливающиеся подшипники, ресурс работы которых значительно меньше, чем гарантированный ресурс работы высокооборотных крупногабаритных подшипников качения с цилиндрическими роликами и специальными сепараторами без буртов на внут ренней или наружной обоймах. Подшипники последнего типа обладают наи991250 более высокой работоспособностью из всех выгускаемых промышленностью круп ногабаритных высокоскоростнЫх тяжелонагруженных подшипников качения эа счет большей длины площадки контакта ролика цилиндрической формы с обойма- 5 ми и возможности их .свободного перемещения в направлении образующей по обойме, наружной или внутренней, не имеющей ограничительных буртов.

Такие подшипники в нагружающем

10 устройстве известной установки применить невозможно, так как при работе установки, особенно при испытании крупногабаритных образцов и деталей, неизбежно происходило бы изменение исходного относительного положения между стойкой корпуса опорного подшипника и стойкой нагружающего устройства ведомого шпинделя вследствие того, что конструкцией установки не предусмотрена жесткая взаимосвязь перемещения вдоль станины упомянутых стоек.

Вследствие осевых усилий, возникаю щих при нагрузке, обоймы высокообо- 25 ротных подшипников качения с цилиндрическими роликами вместе с вышеуказанными стойками могут сместиться и выйти иэ соприкосновения с роликами. Действие осевых усилий на обра- 30 зец снижает точность испытаний.

Цель изобретения — повышение долговечности установки эа счет применения нагружающих подшипников в виде подшипников качения с цилиндрическими роликами без буртов на обойме и повышение точности испытаний.

Указанная цель достигается тем, что в установке для испытаний образцов и натурных деталей на усталость при чистом изгибе, содержащей станину, захваты для крепления испытуемого образца, связанные с ними ведущий и ведомый шпиндели, каждый иэ которых установлен в нагружающем и опорном подшипниках, размещенных в раздельных самоустанавливающихся корпусах, привод вращения образца, нагружающие устройства для создания в образце напряжений чистого изгиба, связанные с корпусами нагружающих подшипников, причем стойка корпуса опорного подшипника ведомого шпинделя и стойка нагружающего устройства, связанного с корпусом нагружающего . подшипника ведомого шпинделя, эакреп- 5 лены на каретке, имеющей воэможность осевого перемещения по станине, указанные стойки закреплены на общей каретке.

На фиг. 1 изображена предлагаемая 60 установка, вид сбоку; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3— разрез Б-Б на фиг. 1.

Установка содержит станину 1, Установленную в ней на роликовых, 65 направляющих каретку 2, ведущий 3 и ведомый 4 шпиндели соответственно с захватами 5 для крепления испытуемого образца 6, привод (не изображен ) вращения образца 6, связанный со шкивом 7, закрепленным на ведущем шпинделе 3, опорные подшип.ники 8 и 9 шпинделей 3 -и 4, корпусы которых подшипников 8 и 9) самоустанавливаются на цапфах 10, установленных во вспомогательных подшипниках 11 опорных стоек 12 и 13, и нагружающие устройства для создания в образце 6 напряжений чистого изгиба посредством приложения усилия к нагружающим подшипникам 14 и 15 ведущего 3 и ведомого 4 шпинделей.

Нагружающие устройства содержат гидроцилиндры 16 и 17, связанные штоками посредством траверс 18 и 19 с самоустанавливающимися корпусами нагружающих подшипников 14 и 15, и стойки 20 и 21, каждая иэ которых имеет поперечину 22, к которой посредством сферического подшипника

23 и динамометра 24 подвешен гидроцилиндр 16 (17 ). Стойки 12 и 20 закреплены непосредственно на станине

1, а стойки 13 и 21 — на каретке ?, перемещение которой необходимо для компенсации деформаций и термического расширения, а также для отвода ведомого шпинделя 4 при монтаже и поломке образца 6.

Установка работает следующигл образом.

Под действием рабочей нагрузки, создаваемой гидроцилиндрами 16 и 17, вращающийся образец 6, соединенный в единую балку с захватами 5 и шпинделями 3 и 4, изгибается, а шпиндели поворачиваются в вертикальной плоскости вокруг цапф 10 корпусов опорных подшипников 8 и 9 на некоторый угол. Изменение расстояния ., .-:жду опорными подшипниками 8 и 9 в.=л д-. ствие прогиба балки и поворота шпинделей 3 и 4 компенсируется за счет перемещения стойки 13 вместе с кареткой 2 вдоль станины по роликовым направляющим. Одновременно происходит сдвиг стойки 21, закрепленной на -,îé же каретке, в результате чего расстояние между точкой опоры и точкой подвески гидроцилиндра 17 ведомого шпинделя сохраняется постоянным, равным такому же расстоянию для ведущего шпинделя.

Отсутствие ограничений в перемещении наружной обоймы относительно внутренней в продольном направлении в нагружающих подшипниках 14 и 15 обеспечивает автоматическую самоустановку корпусов йоследних, компенсируя уменьшение длины рычага нагружения, происходящее вследствие поворота шпинделей.

991250

Возможность самоустановки деталей в системе поршень гидроцилиндра— шток — корпус нагружающего подшипника обеспечивается, кроме того,. поворотом корпуса гидроцилиндра относительно точки подвеса в сферическом подшипнике 23, поворотом траверсы на цапфах корпуса нагружающего подшипника, поворотом наружной обоймы нагружающего подшипника относительно внутренней, плавающим перемещением поршня в гидроцилиндре.

Нагрузка, передаваемая на образец

6, контролируется с помощью динамометров 24.

Использование изобретения позволяет.проводить испытания натурных деталей и крупногабаритных моделей деталей машин :при высоких нагрузках, в результате чего на основании уточненных значений допускаемых напряжений могут быть снижены запасы прочности, уменьшена металлоемкость конструкций, повышена надежность и разрешено применение более дешевых материалов.

Формула изобретения

Установка для испытаний образцов и,натурных деталей на усталость при чистом изгибе, содержащая станину,. захваты для крепления испытуемого

Ис Гочники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Серенсен С.В. и др. Машины для испытаний на усталость.N. Машгиз, 1957, с. 319, фиг. 238.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 356512, кл. С 01 N 3/34, 1970 (прототип ). образца, связанные с ними ведущий и ведомый шпиндели, каждый из которых установлен в нагружающем и опорном подшипниках, размещенных в раздельных самоустанавливающихся корпусах, привод вращения образца, нагружающие устройства „цля создания в образце напряжений чистого изгиба, связанные с корпусами нагружающих подшипников, причем стойка корпуса

f0 опорного подшипника ведомого шпинделя и стойка нагружающего устройства, связанного с корпусом нагружающего подшипника ведомого шпинделя, закреплены на каретке, имеющей возможность

f5 осевого перемещения по станине, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения долговечности эа счет обеспечения возможности применения подшипников качения с ци2О линдрическими роликами без буртов на внутренней или наружной обойме и повышения точности испытания, указанные стойки закреплены на общей каретке..

ФигЗ

Составитель О.Алексеев

Редактор В.Лазаренко Техред Ж.Кастелевич Корректор Г.Огар

Заказ 119/58 Тираж 871 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4