Установка для испытаний материалов на усталость при чистом изгибе с растяжением

,.801 О 99239 А СОЮЗ СОВЕТСНИХЩИЦИИИеВИЕРЕСПУБЛИК экю 6 01 и 3 34 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРи ЕЕЕАЕ ЕИИИИЕВ Е ИАЕВВИ Н ВСТОВСНОИУ СВИДСТВЪСТИУ(71) Институт проблем прочностиАН Украинской ССР(56) 1. Авторское свидетельство СССРз 112455, кл. С 01 Я 3/32, 1957.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 3395522/25-28,кл. С 01 Н 3/34, 1982 (прототип) .Е(54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ ЧИСТОМ ИЗГИБЕ С РАСТЯЖЕНИЕМ, содержащая основание, захваты для образца, установленные в шпинделях, корпуса которыхшарнирно соединены с основанием, а,один из шпинделей установлен в корпусе с возможностью осевого перемеще"ния, приводной двигатель, соединенный с другим шпинделем, устройстводля растяжения образца, установленное на корпусе шпинделя, устройстводля нагружения образца чистым изгибом, выполненное в виде траверсы,двух тяг, соединяющих траверсу с корпусами шпинделей, и соединенной страверсой подвески с грузом, и,механизм компенсации момента в рабочейчасти образца от действия осевой силы, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения точности испытанщЪ, механизм компенсации выполненв виде зажима одностороннего действия, установленного на основании свозможностью фиксации подвески с грузом от перемещения вверх. Я 25 23 27 72 Ф Ю б й 24 2 б Ю Ю ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИзобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к установкам для испытаний материалов на усталость, и может найти применение Для изучения совместного действия чистого изгиба и растяжения.Известна установка для испытанийматериалов на усталость при чистомизгибе и осевом нагружении, содержа 10 щая основание, устройство для осевого нагружения образца, устройство длянагружения образца чистым изгибом,выполненное в виде траверсы, двух тяг и подвески .с грузом, приводной двига тель, захваты для образца, установленные в шпинделях, корпуса которых шарнирно соединены с основанием, а один из шпинделей установлен с воз-можностью осевого перемещения 1 13Недостатком установки является уменьшение изгибающего момента при действии осевой растягивающей силы, приводящее к снижению точности испытаний.Наиболее близкой по технической 20 25 сущности к изобретению является установка для испытаний материалов наусталость при чистом изгибе с растяжением, содержащая основание 1 захва 30 ты для образца, установленные в шпинделях, корпуса которых шарнирно соединены с основанием, а один из шпинделей установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения, приводной двигатель, соединенный с другим 35 шпинделем, устройство для растяженияобразца, установленное на корпусе.шпинделя, устройство для нагруженияобразца чистым изгибом, выполненноев виде траверсы, двух тяг, соединяющих траверсу с корпусами шпинделей,и соединенной с траверсой подвескис грузом, и механизм компенсации мо 40 ствия осевой силы, включающий размещенные в плоскости нагружения двастержня, один из которых установленна корпусе одного шпинделя перпендикулярно его оси вращения, а другой 50 на корпусе второго шпинделя перпендикулярно его оси вращения, и тарированные грузы, расположенные на обоих стержнях с возможностью установочного перемещения.Установка позволяет проводить испытания, при действии чистого изгиба и осевой силы, а для повышения точности испытаний в установке осуществмента в рабочей части образца от дей ляется компенсация момента, уменьшаемого осевой силой 1 2 3.Однако компенсирующий момент, создаваемый грузами, постоянен в рабочей части образца, в то время какмомент от осевой силы зависит от прогиба образца и изменяется в его рабочей части пропорционально прогибу.Таким образом, механизм компенсации установки не позволяет полностьюисключить влияние осевой силы на изгибающий момент,Целью изобретения является повышение точности испытаний.Цель достигается тем, что в установке для испытаний материалов наусталость при чистом изгибе с растяжением, содержащей основание, захваты для образца, установленные в шпинделях, корпуса которых шарнирно соединены с основанием, а один из шпинделей установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения, приводной двигатель, соединенный с другимшпинделем, устройство для растяженияобразца, установленное на корпусешпинделя, устройство для нагруженияобразца чистым изгибом, выполненноев виде траверсы, двух тяг, соединяющих траверсу с корпусами шпинделей,и соединенной с траверсой подвескис грузом, и механизм компенсации момента в рабочей части образца от действия осевой силы, механизм компен-.сации выполнен в виде зажима.одностороннего действия, установленного наосновании с возможностью фиксацииподвески с грузом от перемещениявверх.На чертеже представлена схемаустановки для испытаний материаловна усталость при чистом изгибе с растяжением.Установка содержит основание 1,захваты 2 и 3 для образца 4, установленные в шпинделях 5 и 6. Корпуса7 и 8 шпинделей 5 и 6 шарнирно соединены с основанием 1, а один из шпинделей, в частности шпиндель 6, установлен в корпусе 8 с возможностьюосевого перемещения.Установка также содержит приводной двигатель 9, соединенный со шпинделем 5, устройство 10 для растяжения образца 4, установленное на корпусе 8 шпинделя 6, устройство длянагружения образца чистым изгибом,выполненное в виде траверсы 11, двухтяг 12 и 13, соединяющих траверсу 1139 10992 Составитель А.ЗайцевРедактор Р.Цицика Техред Л.Мартяшова Корректор В,Синицкая Заказ 4364/36 Тираж 823 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул.Проектная, 4 3с корпусами 7 и 8 шпинделей 5 и 6, и соединенной с траверсой 11 подвески 14 с грузом 15, и механизм компенсации момента в рабочей части образ-. ца от действия осевой силы, выполненной в виде зажима одностороннего действия, установленного на основании 1 с возможностью фиксации подвески 14 .с грузом 15 от перемещения вверх. ЭтОт зажим включает обойму 16, на 10 внутренней цилиндрической поверхнос" ти 17 которой размещена направляющая 18 качения, а на внутренней конической поверхности 19 - шарики 20, расположенные по периметру подвески 14, пружину 21, поджимающую с помощью гайки 22 шарики 20 в осевом направлении.Угол заклинивания 0 должен быть меньше угла 2 Ч трения в точках каса- О .ния шариков 20 с конической поверхностью обоймы 16.Если принять для шлифованных сталей угол трения 2 Ч равным приблизительно 10, то угол заклинивания о мо жет быть взят равным 6-8, а коничесокая поверхность 19 обоймы 16 в том случае должна иметь угол конусности, равный 12-160Шарнирное соединение корпусов .7 и 8 шпинделей 5 и Ь с основанием 1 1выполнено в виде двух полуосей 23, жестко скрепленных. с корпусом 7, и двух полуосей 24, жестко скрепленных с корпусом 8 и размещенных в подшип 35 никах на кронштейнах 25 и 26 соответственно, установленных на основании 1. Траверса 11 соединена тягами 12 и 13 с корпусами 7 и 8 посредством рычагов 27 и 28, скрепленных с полуосями 23 и 24.Устройсво 10 для растяжения образца 4 позволяет прикладывать растягивающую нагрузку, изменяющуюся по циклическому закону.Установка работает следующим образом.Образец 4 устанавливается в захватах 2 и 3 и приводится во вращение посредством двигателя 9. Грузы 15 посредством подвески 14, траверсы 11 и тяг 12 и 13 нагружают вращающийся образец 4 чистым изгибом. Под действием циклического чистого изгиба разупрочняющийся образец 4 прогибается, подвеска 14 с грузом 15 перемещается, вниз. При приложении осевой растягивающей нагрузки подвеска 14 под действием выпрямляющего образец 4 момента стремится переместиться вверх, при этом шарики 20 заклинивают подвеску 14 в обойме 16. По мере возрастания осевой нагрузки до максимума пропорционально ей возрастает сила, противодействующая выпрямляющему образец 4 моменту, При уменьшении осевой нагрузки сила, противодействующая выпрямляющему моменту, уменьшается, а когда она становится равной нулю, шарики 20 расклинивают подвеску 14. Таким образом, в процессе всегоиспытания образец 4 находится визогнутом состоянии, определенномусловиями испытаний, независимо отдействия растягивающей осевой нагрузки,Установка для испытаний материалов на усталость при чистом изгибес растяжением характеризуется высокой надежностью, позволяет сохранятьзаданное значение амплитуды изгибаю-,щей нагрузки и повысить точность испытаний по сравнению с известнымиустановками.