Машина для испытаний образцов на усталость при кручении

РЕСПУБЛИК 4(51) О 01 К 3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВИУСНОМУ СЗИДВТВЪСТВУ МОУДИОТВЕННЬЮ КОМИТЕТ СССРпй лРМ ЙВюпВ 49 ж а 4 ъю(2) 29523/25-28 (22) 07.07.80 (46) 23.0.85. Вюл. У 3 (72) В.И.Пожбелко (7) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола.(53) 62005(088,8) (5 б) . Сереисен С.В. и др. Динамика машин для испытаний на усталость.И., "Машиностроение", 1967, с. 43, рис.2, Авторское свидетельство СССР В 08240, кл. С 01 Я 3/34, 1947. (54)(57) МАЙИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ НА УСТАВОСТЬ ПРИ КРУЧЕНИИ, содержащая жестко связанные центральным стержнем две параллельные платы, несколько пар держателей для закрепД лення образцов параллельно центральному стержню, неуравновешенные гнузы, привод, зубчатую передачу с цент"ральным колесом и счетчик, о т л ич а ю щ а я с я теи, что, с цельюповышения информативности испвгганий,на каждом держателе закреплен груз,центральный стержень установлен вподшипниках н связан с приводом,центральное колесо неподвщкио, держатели установлены на платах с возможностью вращения, при этом один .,держатель каждой пары связан со счетчиком, закрепленным на плате, а другой - с шестерней, взаимодействующейс центральным колесом, при этом проекции грузов на плоскость одной иэплат не совпадают.1136061 Изобретение относится к области исследования прочностных свойств твердых материалов путем приложения к ним механических усилий, в частности к усталостным испытаниям образцов под действием переменных скручивающих нагрузок.Известна машина для испытания на усталость образцов при симметричном кручении, содержащая двигатель, ие уравновешенные грузы, установленные иа периФерии одного из дисков и связанные с двигателем гибкой связью, образец, закрепленный в держателях между диском с грузами и диском без 15 них Я.Однако.эта машина позволяет ислытывать на кручение одновременно только один образец, а при поочередном испытании образцов не обеспечивают ся одинаковые условия испытаний для всех исследуемых образцов, что приводит к значительному разбросу реэуль. татов испытаний, Кроме того, здесь сложно реализуема система измерения 25 количества циклов иагружений образцов до их разрушения. Известна также машина для испытания образцов на усталость при кручении, содержащая жестко связанные центральным стержнем две параллельные платы, несколько пар держателей дпя закрепления образцов, параллельных центральному стержню, неуравновешенные грузи, привод, зубчатую пе редачу с центральным колесом и счетчик 2).Недостатком данной машины является то, что счетчик связан с вращающейся осью центрального колеса40 зубчатой передачи и не дает инФормации о количестве циклов нагружения при разрушении каждого из испытуемых образцов.Цель изобретения - повышение инФормативности испытаний.Поставленная цель достигается тем, что в машине для испытаний образцов на усталость прн кручении, содержащей жестко связанные централь 50 ным стержнем две параллельные платы, несколько пар держателей для закрепления образцов параллельно дентральному стержню, неуравновешенные грузы, привод, зубчатую передачу с цен тральиым колесом и счетчик, на каждом держателе закреплен груз, центральный стержень установлен в подшипни 1 ках и связан с приводом, центральное колесо неподвижно, держатели установлены на платах с возможностью Вращения, при этом один держатель каждой пары связан со счетчиком, закрепленным на плате, другой - с шестерней, взаимодействующей с центральным колесом, при этом проекции грузов на плоскость одной из плат не совпадают.На Фиг. 1 схематически изображена машина для испытания образцов на усталость при кручении, на фиг.2 - сечение А-А на Фиг.1.Иашина для испытания образцов на усталость при кручении содержит привод 1, испытуемые образцы 2, закрепленные с обеих сторон во вращающихся на осях парах держателей 3 и 4, которые расположены между двух параллельных плат 5 и 6, выполненных в виде дисков, жестко связанных центральным стержнем 7, установленным в подшипниках и связанным с приводом 1, На каждом иэ держателей образцов закреплены неуравновешенные грузы 8 и 9 таким образом, что проекции их на плоскость одной из плат не совпадают. Держатели 3 и 4 с образцами установлены на платах параллельно центральному стержню с возможностью вращения от привода через зуб- . чатую передачу, состоящую из неподвижного центрального колеса 10 и зубчатых шестерен 11, при этом держатель 4 каждой пары связан со счетчиком 12 оборотов, закрепленным на пла. те. Испытательная установка работаетследующим образом. При вращении плат 5 и 6 от приво- . да 1 неуравновешенные грузы 8 и 9 посредством зубчатой передачи, состоящей из неподвижного центрального колеса 10 и зубчатых шестерен 11, связанных с одним из держателей 3 каждого образца 2, начинают вращаться и совершать сложное движение. При этом в перейосном (вместе с плитами) движении неуравновешенных грузов возникают силы инерции неуравновешен. ных грузов Р , причем силы инерции от грузов 8 и 9 создают вокруг оси образца вращающие моменты, направленные в разные стороны (фиг2), В. результате этого к образцу прикладывается переменный скручивающий моИН аказ 10277/32 Тираж 898 таатф,3 11360 мент, что вызывает в нем напряжения кручения по симметричному циклу.Величина амплитуды этого момента от каждого неуравновешенного груза определяется выражением 51мщтеб ьР ью ьц 12)где е й В - масса и эксцентриситетнеуравновешенного груза;:1 - расстояние от оси враще- ония плат (дисков) до осивращения образцаЫ - угловая скорость вращения плат (дисков);ЬЯ " угол между проекцияминеуравновешенных .грузовдержателей на плоскостьодной из плат.Из выражения для М видно, что за счет изменения аЩ при монтаже 2 р грузов можно получить различный скручивавщий момент, а следовательно, и различные напряжения кручения на образцах, причем при аЧ=180 напряо ження кручения наибольшие. 25В предлагаемой машине один цикл нагружения соответствует одному обороту образца. Поэтому счетчики 12 61 4оборотов, закрепленные на плате и соединенные с одним из держателей об разцов, покажут число циклов нагружения каждого образца, так как при разрушении того или иного образца кинематическая связь его счетчика 12 оборотов с приводом 1 разрывается. Это обеспечивает автоматическое отключение измерительной аппаратуры счетчиков) от данного разрушившегося образца и позволяет получить точное число циклов нагружений до его разрушения. При этом отпадает необходимость остановки мащины, что позволяет продолжить проведение исытаний до выхода из строя всех установленных в машину образцов, а счетчик оборотов каждого разрушенного об. разца покажет число циклов его кагру. жений на кручение до разрушения.Предлагаемая машина обеспечивает проведение испытаний большого количества образцов, причем механизм нагружения образцов создает в пределах каждого образца замкнутые силовые контуры от действия сил инерции. Это позволяет повысить производительность и информативность испытаний. жгород, ул.Проектная,4