Устройство для испытания образцов на прочность при изгибе с кручением

(ц 5 6 0 20, 3 ЗОБ РЕТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1(71) Московское научно-исследовательское и проектно-конструкторское отделение Всесоюзного государственного научно-исследовательского, проектно-конструкторского и изыскательского института "Атомэнергопроект"(56) Авторское свидетельство СССР М 1499159, кл. 6 01 й 3/22, 1989,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ ИЗГИБЕ С КРУЧЕНИЕМ(57) Изобретение касается испытания материалов и может быть использовано для оценки их усталостной прочности при изгибе с кручением. Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона испытаний, Устройство для испытания образцов на прочность при изгибе с кручением включает передающие элементы 1 в виде двух предназначенных для жесткого закрепления на соответствующих частях образца плоских незамкнутых колец, установленных оппозитно друг другу, и взаимодействующий с ними нагружающий элемент в виде стержня 3. Новым в устройстве является то, что оно содержит шарнирные опоры 5 для закрепления торцов образца,. крайние участки нагружающего элемента имеют в сечении форму прямоугольного треугольника и закреплены на среднею участке оппозитно друг другу с возможностью независимого 3 поворота, а диаметр полуколец равен гипотенузе треугольников, 5 ил,Изобретение относится к испытаниюматериалов и может быть использовано дляоценки иэ усталостной йрочности при изгибе с кручением, .Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона прикладываемых крутящих усилий,На фиг.1 дано устройство, общий вид;на фиг.2 и 3 - разрезы А-А и Б-Б по фиг.1 сдвумя вариантами расположения нагружа, ющего стержня относительно передающихнагрузку элементов соответственно; нафи;4 и 5 - нагружающий стержень в двухвариантах взаимного расположения крайних участков соответственно.Устройство вкл,очает передающие элементы в виде двух предназначенных дляжесткого закрепления на захватных частях. испытуемого образца 2 плоских незамкну тых колец, длина каждого из которых боль; ше полуокружности.Передающие элементы 1 установленыоппозитно один другому, т.е, развернутыодин относительно другого на 180 в плоскостях, перпендикулярных оси образца 2,а линия, проходящая через центры внутренних поверхностей передающих элементов1, параллельна оси образца 2. Устройствовключает также нагружающий стержень 3,взаимодействующие с кольцами участки 4которого имеют треугольный профиль и возможность независимого поворота относительно среднего участка прямоугольногосечения, и шарнирные опоры 5 для закрепления торцов образца 2, установленные наодинаковых расстояниях от передающихэлементов 1.Устройство работает следующим образом.Образец 2 с жестко закрепленными нанем передающими элементами 1 устанавливают в опорах 5, не препятствующих повороту и изгибу образца 2.Нагружающий стержень 3 размещаютвнутри передающих элементов 1 так, чтобыдва смежных ребра крайних его участков 4касались внутренней поверхности передающих элементов производят нагружениепутем возвратно-поступательного циклического движения элемента 3, при которомребра крайних участков 4 попеременновоздействуют на соответствующие зонывнутренних поверхностей передающих элементов 1, вызывая при проскальзывании поэтим поверхностям циклический изгиб изакручивание рабочей части 6 образца 2.Конструкция предлагаемого устройства позволяет обеспечить два варианта нагружения рабочей части 6 испытуемого образца 2 знакопеременным изгибом и знакопостаян10 15 20 30 ным кручением (фиг.2) и знакопеременными" изгибом и кручением (фиг.3).Во втором случае контакт нагружающего элемента 3 с внутренними поверхностями передающих элементов 1 осуществляется наиболее удаленными одно от другого ребрами крайних участков 4,.а в первом случае - ближайшими одно к другому ребрами,В испытаниях одного и того же образца 2 могут быть использованы оба вида нагружения. Зто достигается поворотом в разные стороны на 90 крайних частей 4 нагружаю- щего стержня 3 относительно его среднего участка после нагружения образца 2 определенным заданным числом циклов или после каждого цикла, После поворота части 4 и 3 жестко скрепляют друг с другом, Испытания образца 2 проводят до е о усталостного разрушения по рабочей части 6, Включение в состав устройства двух шарнирных опор 5 повышает точность испытаний, поскольку позволяет зафиксировать положение образца 2 относительно нагружающего стержня 3 и исключить тем самымпогрешности, связанные с деформированием образца в процессе нагружения, Выполнение передающих элементов 1 в виде незамкнутых колец, имеющих длину, большую полуокружности, и диаметр, равный диаметру гипотенузы сечением части 4 стержня 3, нагружающего стержня 3 с оппозитными один другому крайними участками 4, имеющими профиль прямоугольного треугольника, обеспечивает возможность нагружения рабочей части 6 образца 2 не только знакопеременным, но и знакопостоянным кручением, Имея набор нагружающих элементов 3 с различными размерами поперечного сечения крайних участков 4. прииспользовании одних и тех же передающих элементов 1 можно нагружать испытуемые образцы 2 различными сочетаниями усилий изгиба и кручения.Соотношение между. указанными усилиями можно менять также изменением положения передающих элементов 1 относительно опор 5 и рабочей части 6 образца 2,Таким образом использование,предлагаемого устройства обеспечивает повышение точности определения усталостной прочности материалов и элементов оборудования при кручении с изгибом и расширяет диапазон испытаний. 55 Формула изобретенияУстройство для испытания образцов напрочность при изгибе с кручением, включающее передающие нагрузку элементы в виде двух, предназначенных для жесткого закрепления на образце плоских незамкну1656394 ФЯИ ион Составитель З,Карп Тахред М.Моргентал ская Корректор И.Муска едактор М.Товти Тираж 402. Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Заказ 2047 ВНИИПИ Госуда изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 тых колец, установленных оппозитно друг другу, и взаимодействующий внутренней поверхностью колец нагружающий стержень, отличающееся тем,что,сцелью повышения точности и расширения диапа зона прикладываемых крутящих усилий. устройство снабжено шарнирными .опорами для закрепления образца по торцам, нагружающий стержень выполнен из двух взаимодсйствующих с кольцами частей и соединяющей их средней части, взаимодействующие с кольцами части стержня имеют в сечении форму прямоугольного треугольника и установлены оппозитно одна другой с возможностью независимого поворота относительно средней части, а диаметр внутренней поверхности колец равен гипотенузе треугольников.