Устройство для усталостных испытаний образцов

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦО СТАЛОСТНЫХ 23твенное объедашиностроения ханичес- тносится Куст азцовыхь изобретытаний пу ьство ССС /08, 1986 оиз а такж Вод ода ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(57) Изобретение касается ких испьгганий материаловстройствам для многооб алостных испытаний, Цел ния - расширение видов ис тем обеспечения испьгганий вольной асимметрии цикла,1404880 расширение диапазона частот нагружения. Штоки 5 и 10 подбирают так, чтоплощади их поперечных сечений пропорциональны действующим на образцы 14нагрузкам. Пуансон 1 в сборе с обоймой 3, вкладьппем 4 и штоками 5, погруженньки в упругую среду 6, крепятна подвижной траверсе испытательноймашины, а захват 2 в сборе с обоймой7, вкладьппами 8, втулками 9, штоками10 с упорами 13 и накладкой 15 - на 1Изобретение касается механических испытаний материалов и относится к устройствам для многообразцовых усталостных испытаний.Цель изобретения - расширение видов испытаний путем обеспечения испьгганий при произвольной асимметрии цикла, а также расширение диапазона частот нагружения.На чертеже представлено предлага емое устройство, общий вид.Устройство имеет пуансон 1 и захват 2. Пуансон 1 содержит обойму 3 с вкладьппем 4 и штокам 5, Внутренняя полость пуансона заполнена упругой 15 средой 6. Захват устройства содержит . вторую обойму 7 с вкладьппем 8 и втул . ками 9, охватывающими штоки 10. Штоки 10 имеют кольцевые проточки, в которых размещены пружины 11 и фикса торы 12, и снабжены упорами 13, рас положенными внутри испьггуемых образ- цов 14 и взаимодействующими со штоками 5. Для закрепления образцов 14 служит накладка 15устанавливаемая на обойме 7. Захват имеет полость с поршнем 16, разделяющим ее на две камеры, заполненные упругими средами 17 и 18, которые обладают соответственно низкой и высокой сжимаемостью. 30В качестве среды с низкой сжимаемостью берется среда, обладающая высокой вязкостью, например воск, что исключает необходимость использования специальных уплотнений в сопря- З 5 жениях. Захват устройства может содержать лишь одну камеру, заполняемую упругой сжимаемой, газообразной неподвижной. В полости захвата 2создается избыточное давление, определяющее максимальные растягивающиеусилия на образцах. Опуская подвижную траверсу, задают сжимающую пульсирующую нагрузку на образцы 14. Приразрушении образца 14 шток 10 с упором 13 смещается вверх и пружина 11выталкивает фиксаторы 12 в кольцевуювыточку втулки 9, фиксируя образец,1 з,п ф-лы1 ил 2средой, но в этом случае требуются уплотнения в многочисленных сопряжениях элементов захвата, что снижает надежность устройства при проведении длительных испытаний.Камера, заполненная сжимаемой упругой средой 18, связана трубопроводом или шлангом с источником давле. ния среды. Обоймы 3 и 7 пуансона и захвата охвачены водоохлаждаемымн кожухами 19 и 20, Штоки 5 и 1 О устройства расположены соосно друг другу. Пружина 11 с Фиксатором 12 и втулка 9 с вьггочкой представляют собой приспособление для фиксации раз-; рушенного образца.Устройство работает следующим образом. Подбирают штоки 5 и 10 так, что площади их поперечных сечений прапор циональны действующим на образцы нагрузкам. Пуансон 1 в сборе с обоймой 3, вкладышем 4 и штоками 5по- груженными в упругую среду 6, крепят на подвижной траверсе испытательной машины (не показана).Захват 2 в сборе с обоймой 7вкладьппами 8, втулками 9, штоками 10, соосными им упорами 13, образца- ми 14 и накладкой 15 крепят на неподвижной траверсе (не показана). Полость захвата при этом заполнена упругими средами 17 и 18, разделенными поршнем 16, Штоки 10 утоплены во втулки 9 так, что их Фиксаторы 12 с пружинами 11 находятся ниже кольцевых выточек втулок 9.1404880 вата 2. Поднимают подвижную траверсус пуансоном 1, снимают с захвата 2накладку 15 и извлекают испьгганныеобразцы 14, Таким образом, использование устройства позволяет одновременно вести испьггания на различныхуровнях нагрузки,Формула изобретения Составитель Д.ПоспеловТехред у(,дидык Корректор О.Кравцова Редактор М,Шулла Заказ 3094/45 Тираж 847 Подписное ВЙИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 После закрепления устройства наиспытательной машине в полости захвата создается избыточное давлениеот источника давления среды (баллона;с сжатым газом), которое определяет:максимальное растягивающее усилие,действующее на образец при циклическом нагружении, Затем опускают подвижную траверсу до соприкосновения 10штоков пуансона с испьгтуемыми образцами. Используя подвижную траверсузадают сжимающую пульсирующую на,грузку, обеспечивая циклическое на-гружение образцов. При этом сжимающее усилие, действующее на испытуемые образцы, определяют из выражения Р Р - Р ф где Р,1 1 1максимальное сжимающее усилие, действующее на образец: Р - усилие 20на соответствующем штоке пуансона;Р . - усилие на соответствующем штоке захвата. Усилия Р , и Р . нахоЪдят по величине гидростатическогодавления среды в пуансоне и захвате 25и по площади поперечного сечения соот-,ветствующих штоков. Для предотвращения разогрева упругой среды пуансони захват охлаждаются проточной водой,30 В процессе испытаний при разрушении какого-либо образца 14 соответствукиций шток 10 с упором 13 смещается вверх и пружина 11 выталкива-, ет фиксаторы 12 в кольцевую выточку втулки 9, фиксируя пггок 10 и разрушенный образец. Условия нагружения других образцов сохраняются неизменными, испытания продолжаются. Задавая разные уровни нагрузки для одно О временно испьггуемых образцов, можно получить данные для построения полной усталостной кривой. После прохождения заданной базы испытаний циклическую нагрузку отключают и 45 сбрасывают давление в полости зах 1. Устройство для усталостных испытаний образцов, содержащее захват, в котором выполнена заполненная вязкоупругой средой полость, расположен" ную в ней первую обойму с вкладышем и штоками и пуансон для нагружения образцов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения видов испьгганий путем обеспечения испьгганий при произвольной асимметрии цикла, в штоках выполнены радиальные- проточки, в пуансоне выполнена заполненная упругой средой полость а устройство снабжено установленной в полости пуансона второй обоймой с вкладьппем и штоками, соосными соответствующим, штокам первой обоймы, поршнем, установленным в полости захвата и разделяющим ее на две камеры заполненные средами с различными вяэкоупругими характеристиками, приспособлениями,для фиксации разрушенных образцов, выполненными в виде охватывающих штоки втулок с кольцевыми вьггочками и пружин с фиксаторами, расположенных в проточках штоков, и закрепленными на штоках соосными им упорами для взаимодействия со штоками пуансона.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона частот нагружения, оно снабжено,водоохлаждающими кожухами, которыми охвачены пуансон и захват.