Способ испытания материала на усталость путем циклического изгиба при вращении образца

Изобретение относится к исследованию йрочностных свойств материала,аименно к спосрбам .испытания материала иа усталость путем циклическогоизгиба при вращении образца,Известен способ испытания вращаю, щихся образцов при консольном нагружении, согласно которому циклическоевоздействие осуществляют.при синусоидальной форме цикла Г 1 .Недостатком известного .способа10является невозможность получения информации о свойствах матеРиала приформах цикла, отличных от синусои-дальной.Наиболее близким к изобретению 5по технической сущности и достигаемому результату является способ испытания материала на усталость путем. циклического изгиба при вращении образцавокруг его продольной оси. Согласноэтому способу образец нагружают изгибом: в одной плоскости, а вращениемобразца после каждого .нагружения наугол .Л вокруг его продольной осиобеспечивают развитие усталостныхповреждений в двух диаметрально противоположных точках рабочего сечения.Характер каждого нагружения образцаотвечает пульсационному изменейиюф внешней нагрузки 21Недостатком. такого способа являеТ- З 0ся трудоемкость испытания при различных концентраторах напряжений и формах цикла нагружения в связи с испытанием различных образцовЦелью изобретения является уменьшение трудоемкости испытания при различныхконцентраторах напряжений иФормах цикла нагружения за счет испытания одного образца.Укаэанная цель достигается тем, 40что согласно способу испытания материала на усталость путем циклического,изгиба при вращении образца. вокругего продольной оси, используют обра=зец с точечными концентраторами, нанесеннымипо периметру поперечногосечения образца, а вращают образец состановками и с переменной угловойскоростью,в течение одного оборота.Дополнительно при испытании материала может быть использован образец,с крестообразным рабочим сечением.На фиг, 1 изображена .схема испитания образца материала; на фиг. 2 места А и Б нанесения концентраторовпо периметру круглого рабочего сече,ния образца; на фиг. 3 - форма. цикланагружения рабочей точки А, на Фиг,.4 Форма цикла нагружеиия рабочей точкиБ образцау на Фиг. 5 крестообразноерабочее сечение образца. 60Способ осуществляется следующимобразом.Используют образец 1 о точечнымиконцентраторами, нанесенными по периметру поперечного сечения, например 65 в точках А и Б круглого поперечного сечения, или,в точках В, Г, Д, крестообразного поперечного сечения с характерными размерами д и аГ , Нагружают образец в испытательном устройстве, изображенном на фиг, 1 и содержащем станину 2, электродвигатель 3, коробку 4 передач, клиноременную передачу 5, механизм 6 изменения угловой скорости, упругую муфту ;7, зажимные бабки 8, механизм 9 нагружейия изгибом, счетчик циклов 10 и концевой выключатель 11 В качестве механизма б изменения угловой скорос.ти вращения могут быть использованы карданный механизм, механизм "маль" тийский крест", или кулачково-зубчатый механизм.Образец 1 устанавливают в зажимных бабках 8 и нагружают .изгибом от силы Р через рычажный механизм 9 нагружения, При нагружении образец вращают вокруг его продольной оси с остановками и с переменной угловой скоростью в течение одного оборота. При вращении образца 1 с остановками и с переменной угловой скоростью мюв различных точках периметра его рабочего сечения имеют место циклы нагружения разной формы. Напрнмер, если при вращении образца в направлении, указанном на фиг,2 стрелкой, имеет место форма цикла нагружения точки А, приведенная на фиг, 3, то для точки Б такой режим вызывает форму цикла, приведенную на Фиг. 4.В момент, изображенный на фиг, 2, образец имеет в точке Б максимальное напряжение сжатия, а в точке А - напряжение, равное нулю. На фиг. 3 и 4 этому положению соответствует угол поворота, равный нулю. При дальнейшем движении в точке Б напряжение уменьшается и достигает О, а в точке А - увеличивается и становитсяаксимальным, В этот момент происхоит остановка образца, и в течение времени, пока образец стоит, в этих точках напряжение не меняется, так .1 как точка Б разгружена, а точка А максимально нагружена. Этому положению на фиг. 3 и 4 соответствуют,первые горизонтальные участки. При дальнейшем вращении образца в точке А напряжение сжатия уменьшается до О и начинает увеличиваться напряжение астяжения. А в точке Б,увеличиваясь,апряжение растяжения доходит до мак. симального иначинает уменьшаться. В момент следующей:остановки Образце в точке А - максимальное, напряжение растяжения, а точка Б разгружена. Ви ,держке в этом положении соответствуют вторые горизонтальные участки. Затем процесс нагружения точек А и Б повто.2 гпиещйД ени тавитель Н. Кудактор С. Ти хред В, Кастелев орректоюеееевЮвюееа 7117/43 Тираж В 73 ПоВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений .и открытий113035, Москва, Ж Раушская иаб д.4/5Филиал ППП "Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная зьминич К р А. Зимокосо дписно ряется, а формы цикла напряжений вточках А и .Б различны.Рабочие точки В, Г,и Д, нанесенныепо периметру крестообразного рабочегосечения образца (фиг. 5 ), имеют такуюже форму цикла, как и точка Б нафнг. 4, но амплитуды напряжений уэтих точек различны. Поэтому скоростьразвития .усталостной трещины в этихточках различна.Использование изобретения пдзволяет уменьшить трудоемкость испытанияпри различных концентраторах напряжений и формах цикла нагружения за счетиспытания одГоге-образца, а такжепроводить сравнительные испытания вусловиях одинаковой неоднородностиструктуры и состояния поверхности,присущей материалу испытываемого об"разца,