Установка для испытаний материалов на усталость при чистом изгибе и осевом нагружении

(39) 51) С 01 Б 3 ю ти ьство СССР 1957. ство СССР 4, 1982(54)(57) УСТАНО МАТЕРИАЛОВ НА У ИЗГИБЕ И ОСЕВОМ жащая основание нагружения обра нагружения обра зажимы образца, шпинделях, корп вом осей шарнир,(71) Институт проблем проАН УССР(прототип). КА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ТАЛОСТЬ ПРИ ЧИСТОМ НАГРУЖЕНИИ, содерпривод для осевог ца, устройство для ца чистым изгибом, установленные в са которых посредс о соединены с осно ванием и с устройством для нагружения образца чистым изгибом, при этомодин из шпинделей связан с приводнымдвигателем, а другой установлен с.возможностью осевого перемещения.исоединен с приводом для осевого нагружения, установленным на корпусеэтого шпинделя, и механизм для исключения изгибающего момента в рабочей части образца от действия осевойсилы, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения точности ис-,пытаний при пульсирующем осевом нагружении путем обеспечения заданнойамплитуды изгибного напряжения, механизм для исключения изгибающегомомента выполнен в виде управляемоймуфты, служащей для соединения соснованием оси поворота корпуса шпинделя, а управлякщее устройство муфтысблокировано с управляющим устройством привода для осевого нагружения.69 Поставленная цель достигаетсятем, что в установке для испытанийматериалов на усталость при чистомизгибе и осевом нагружении, содержащей основание, привод для осевогонагружения образца, устройство длянагружения образца чистым изгибом,зажимы образца, установленные вшпинделях, корпуса которых посредством осей шарнирно соединены с основанием и с устройством для нагружения образца чистым изгибом, при этомодин из шпинделей связан с приводнымдвигателем, а другой установлен свозможностью осевого перемещения исоединен с приводом для осевого нагружения, установленным на корпусеэтого шпинделя, и механизм для исключения изгибающего момента в рабочейчасти образца от действия осевой си;лы, механизм для исключения изгибающего момента выполнен в виде управляемой муфты, служащей для соединенияс основанием оси поворота корпусашпинделя, а управляющее устройствомуфты сблокировано с управляющимустройством привода для осевогонагружения.Благодаря такому выполнению механизма исключения изгибающего момента в рабочей части образца отдействия осевой силы в процессе нагружения осуществляется фиксацияуглового положения шпинделей и исключается влияние осевой нагрузкина прогиб образца.На фиг.1 представлена установка,общий вид; на фиг.2 - сечение А-Ана фиг.1,Установка содержит основание 1,привод 2 для осевого нагруженияобразца 3, устройство для нагружения образца 3 чистым изгибом в видетраверсы 4, тяг 5 и грузовой подвес.ки 6, зажимы 7 и 8 образца 3, установленные в шпинделях 9 и 10, корпуса 11.и 12 которых посредствомосей 13 и 14 шарнирно соединены соснованием 1 и с тягами 5 устройства для нагружения образца 3 чистымизгибом, при этом один из шпинделейнапример 9, связан с приводным двигателем 15, а другой шпиндель 10установлен с возможностью осевогоперемещения и соединен с приводом2 для осевого нагружения, установленным на корпусе 12 этого шпинделя10, и механизм для исключения иэгиГающего момента в рабочей части образца 3 от действия осевой силы,выполненный в виде управляемой муф-.ты 16, служащей для соединения соснованием 1 оси 14 поворота корпуса 111427Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материаловЭ а именно к установкам для испытанийматериалов на усталость, в частностидля изучения совместного действиячистого изгиба и пульсирующего осевого нагружения.Известна установка для испытанияматериалов на усталость при чистомизгибе и осевом нагружении, содержащая основание, устройство для осевого нагружения образца, устройстводля нагружения образца чистым изгибом, выполненное в виде траверсы иподвески с грузом, приводной двигатель, зажимы для образца, установленные в шпинделях, корпуса которыхшарнирно соединены с основанием, аодин из шпинделей установлен с возможностью осевого перемещения 1 1,Недостатком известной установкиявляется изменение амплитуды изгибного напряжения вследствие действияосевой нагрузки.Наиболее близкой к предлагаемОй по технической сущности является установка для испытаний материалов на усталость при чистом изгибе и осевом нагружении, содержащая основание привод для осевого нагружения образца, устройство для нагружения образца чистым изгибом, зажимы 30 образца, установленные в шпинделях, корпуса которых посредством осей шарнирно соединены с основанием и с устройством для нагружения образца :истым изгибом, при этом один из 35 шпинделей связан с приводным двигателем, а другой установлен с воэможностью осевого перемещения и соединен с приводом для осевого нагружения, установленным на корпусе этого 40 шпинделя, и механизм для исключения изгибающего момента в рабочей части образца от действия осевой силы, выполненный в виде двух стержней, установленных на корпусах шпинделей пер 45 пендикулярно их оси вращения в плоскости приложения изгибающего момента, и грузов, размещенных на стерж" нях с воэможностью установочного перемещения вдоль стержней 23.Механизм для исключения изгибающего момента в рабочей части образца создает дополнительный изгибающий момент при повороте шпинделей вследствие прогиба образца, который уменьшает влияние изгибающего момента от осевой нагрузки. Однако иэ-за того, что момент,от осевой нагрузки зависит от прогиба образца и является переменным по его длине, а дополнительный момент является 60 постоянным по длине образца, не происходит устранения влияния осевого нагружения по всей длине рабочей части образца, что приводит к снижению точности испытаний. 65 Цель изобретения - повышение точности испытаний при пульсирующем осевом нагружении путем обеспечения заданной амплитуды изгибного напряже. ния.1)42769 22 21 17 Составитель А.Зайцеведактор Н,Горват Техред О.Неце Корректор Е.Сирохман 897го комитета СССРий и открытий Раушская наб.,711/39 Тира ВНИИПИ Государственн по делам изобрете 113035, Москва, Жодписное Зака д.4/5 илиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 12 шпинделя 10, жестко соединенной с корпусом .12.Муфта 16 выполнена электромагнитной сцеиной многодисковой с магнитопроводящими дисками 17, размещена на оси 14 и состоит из двух полумуфт 18 и 19. Полумуфта 18 скреплена с кронштейном 20 основания 1, а полу- муфта 19 установлена на шлицах 21 оси 14 с возможностью осевого перемещения.Для обеспечения более надежной работы механизма для исключения изгибающего момента на другом конце оси 14 установлена аналогичная муфта 22.Ось 13 установлена на кронштейне 23.Управляющее устройство 24 муфты 16 и муфты 22 сблокировано с управляющим устройством 25 привода 2 для осевого нагружения.Установка работает следующим образом,Образец 3 с помощью зажимов 7 и 8 жестко соединяют со шпинделями 9 и 10. Приводной двигатель 15 приводит во вращение образец 3, а грузовая подвеска 6 посредством траверсы 4 и тяг 5 нагружает образец 3чистым изгибом.В процес .се испытания корпуса 11 и12 шпинделей 9 и 10 поворачиваютсяна некоторый угол, С помощью привода2 к образцу 3 прикладывается пульсирующая осевая нагрузка. Одновременнос приводом 2 по команде с устройства 24 включаются муфты 16 и 22, врезультате чего исключается действие.на образец 3 выпрямляющего моментаот осевой силы.Когда осевая сила станет равнойнулю, с устройства 24 выдается сиг нал на выключение муфт 16 и 22. Установка для испытаний материалов на усталость при чистом изгибеи осевом нагружении позволяет поддер живать неизменным задачное значениеамплитуды изгибных напряжений, чемповышается достоверность результатовпри испытании образцов на круговойизгиб с циклическим осевью нагру жением за счет исключения выпрямляющего образец момента от действияосевой силы.