Машина для испытаний на усталость образцов и деталей при изгибе с кручением

СО 1 ОЭ СОВЕТСНИХиаиииииииии ииииРЕСПУБЛИН 119) 01) З 151) С 01 И 3/32 НИЕ ИЗ ТЕН ВИДЕТЕЛЬСТ ВТОРСНОМУ.Э.Павло ки ки АН У.8)идетель3/34,тво СССР978 (пр Й НА ПРИ ИСПЫТАНИ ДЕТАЛЕпо авт.са ю щ а я с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское 9 732732, кл. С 01 тотип) . (54)(57) МАШИНА ДЛ УСТАЛОСТЬ ОБРАЗЦОВИЗРИБЕ С .КРУЧЕНИЕМ 9 732732, о т л и тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей машины путем независимого варьирования компонент напряженного состояния образца, связькривошипного возбудителя для изгибаобразца с активным захватом осуществлена через рычаг, который установлен параллельно оси захватов в плоскости изгиба и шарнирно соединен сактивным захватом в плоскости, перпендикулярной оси активного захватаи проходящей через ось его поворота,а кривошипный возбудитель для изгибаобразца и узел соединения его шатунас рычагом выполнены передвижнымивдоль рычага.Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов,а именно к машинам для испытания наусталость при изгибе с кручением.По авт.св. Р 732732 йзвестна машина для испытаний на усталость образцов и деталей при изгибе с кручением, содержащая станину, пассивныйзахват образца, соединенный со станиной через динамометр, активный захват образца и связанные с активным 10захватом регулируемый кривошипныйвозбудитель для изгиба образца иустройство для нагружения образцациклическим крутящим моментом, вал свилкой, в которой шарнирно установлен активный захват, направляющую,шарнирно установленную на станине своэможностью поворота в плоскостиизгиба, в которой расположен вал, редуктор с изменяемым передаточным от-:ношением, связывающий возбудительдля изгиба образца с устройством длянагружения образца циклическим крутящим моментом, которое также выполнено в виде кривошипного возбудителя,соединенного с валом посредством рычага 11,Машина позволяет проводить испытание при различном соотношении изгибающей и крутящей нагрузки, однакомашина не позволяет изменять соотношение между нормальными и касательными напряжениями изгиба, что необходимо при испытании, например, коье-.позиционных материалов.Целью изобретения является расширение функциональных возможностеймашины путем независимого варьирования компонент напряженного состоянияобразца.Эта цель достигается тем, что в 4 Омашине для испытаний на усталостьобразцов и деталей при изгибе с кручением, связь кривошипного возбудителя для изгиба образца с активнымзахватом осуществлена через рычаг, 45который установлен параллельно осизахватов в плоскости изгиба и шарнирно соединен с активным захватом вплоскости, перпендикулярной оси ак+.тивного захвата и проходящей через 5 Оось его поворота, а кривошипный возбудитель для изгиба образца и узелсоединения его шатуна с рычагом выполнены передвижными вдоль рычага,При таком выполнении машины воз 55 можно независимое варьирование как величины крутящего момента, так и изгибающего момента и перереэывающей силы, осуществляемое при йеремещении возбудителя для изгиба образца и уэ ла соединения его шатуна с рычагом вдоль рычага.На фиг.1 изображена кинематическая схема предлагаемой машины для испытания на усталость; на фиг.2 - 65 эпюры крутящего момента М , изгиба= ющего момента М, прерывающей силы ЯМашина содержит станину 1, на которой размещены регулируемый кривошипный возбудитель 2 для изгиба образца 3, связанный с активным захватом 4 в плоскости, перпендикулярной оси активного. захвата 4 и проходящей через ось его поворота и через рычаг 5, который установлен параллельно осиактивного 4 и пассивного б захватов и шарнирно соединен с активным захватом 4 посредством подшипниковой опоры 7, устройство для нагружения образца 3 циклическим крутящим моментом, которое выполнено в виде кривошипного возбудителя 8,соединенного клиноременной передачей 9 с электродвигателем 10, редуктор 11 с изменяемым передаточным отношением, связывающий возбудители 2 и 8. Шатун 12 возбудителя 2 соединен с рычагом 5 узлом 13. Возбудитель 2 для изгиба образца 3 и узел 13 соединения его шатуна 12 с рычагом 5 выполнены передвижными вдоль рычага 5. Пассивный захват б соединен со станиной 1 через динамометр 14 с оптической системой 15 силоизмерения. Кривошипный возбудитель 8 соединен посредством рычага 16 с валом 17 с вилкой 18. Вал 17 расположен в направляющей 19, которая шарнирно установлена с воэможностью поворота в плоскости изгиба в опорах 20. В вилке 18 вала 17шарнирно установлен активный захват 4.Машина работает следующим образом.От электродвигателя 10 вращение через передачу 9 передается к возбудителю 8 с регулируемым на ходу эксцент 1 ".;н. том и через редуктор 11 к возбудителю 2 с регулируемым на ходу эксцентриситетом, от которых на испытуемый образец 3, установленный в захвате 4, через рычаг 1 б, вал 17 с вилкой 10 передается крутящий момент, а через рычаг 5 передается изгибающий момент и перерезывающая сила.Для варьирования напряженного состояния испытуемого образца кривошипный возбудитель 2 крепится на станине 1 перед испытанием в заданном положении, а узел 13 фиксируется на рычаге 5. Возбудитель 2 крепится к станине 1 болтами а его перемещение в заданное положение осуществляется вдоль рычага 5 по станине 1 по Т-образным паэам посредством винтовой пары не показана .Характер напряженного состояния определяется соотношением величин крутящего и изгибающего моментов и перерезывающей силы. Изменение соотношения между крутящим и изгибающим моментом осуществляется иэменением эксцентриситета воэбудителей 2 и 8, а соотношения между касательным и/35 Тираж 823 ПоНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий035, Москва, Ж, Раушская наб., д. каз 9 исное илиал ППП "Патентф, г,ужгород, ул .Проектная,ндрмальными напряжениями от перереэывающей силы и изгибающего моментапроизводится изменением положениявозбудителя 2 относительно рычага 5. Эпюры крутящего момента Мфиг.2 а) и перерезывающей силы(Ъиг.2 б) постоянны по длине образца3, а зпюра изгибающего момента Мкзависит от положения возбудителя 2относительно рычага 5 ( фиг. 2в и г) .Предпагаемая машина для испытаний на усталость образцов и деталей приизгибе с.кручением позволяет выявить роль каждой компоненты нагрузки в накоплении повреждений, что способствует совершенствованию методов расчета конструкций, а также оценке ресурса реальных конструкций, преимущественно иэ композиционных материалов,для которых решающей является сдвиговая прочность, определяемая величиной перерезывающих сил,