Машина для испытания образцов на усталость

Союз Саеетских Социалистических Республик(72) Авторы изобретен И. Ищенко, А. Д. Погребняк, Б, Н. Синайский,П. Голуб, А. В. Желдубовский и Е. А. Лихола нститут механики АН Украинской ССР Заявител) МАШИН ОБРАЗЦО ЛЯ ИСПЪТАНИЯА УСТАЛОСТЬ одержит которой Изобретение относится к области исследования прочностных свойств материалов, а именно, к машинам для испытания образцов на усталость, и может найти применение для изучения свойств материалов в ус ловиях совместного действия вакуума, высоких температур и циклических нагрузок,Известна машина для испытания образцов на усталость, содержащая станину, кривошипный возбудитель с изменяющимся на ходу эксцентриситетом, который посредством шатуна и траверсы передает крутильные колебания на механизм преобразования их в линейные перемещения захвата 1115Недостатком известной машины является необходимость вынимать образец из захватов в процессе испытания для получения информации о микроструктуре и твердости образца. 20Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является машина для испытания образцов на усталость, содержащая вакуумную камеру, в крышке которой выполнено 26 смотровое окно, располженные в ней нагреватель и захваты образца, возбудитель циклических нагрузок,и микроскоп со стробоскопическим ,освещением, установленный над окном, в которой информация о микро- ЗО структуре образца получается без переналадки машины 12.Недостатком известной машины является получение недостаточной информации о структурных изменениях в материале в процессе испытания из-за невозможности измерения твердости образца непосредственно а машине.Целью изобретения является получение более полной информации о структурных изменениях в материале в процессе испытания.Эта цель достигается благодаря тому, что машина снабжена расположенным в вакуумной камере штоком с индентором, устройствами для вдавливания индентора в образец и поворота его вокруг оси, параллельной оптической оси микроскопа, и механизмами координатного перемещения, олин пз которых, установленный на крышке вакуумной камеры, служит для совместного перемещения микроскопа и устройств влавливания и поворота инлентора, а второй, связанный с первым механизмом, - для независимого перемещения микроскопа.На чертеже представлена описываемая машина лля испытания образцов на усталость.Машина с вакуумную камеру 1, в крышке 2 выполнено смотровое25 зо 35 40 45 50 55 окно 3. В камере 1 расположены нагреватель 4 и захваты 5, б образца 7. Захват 5 соединен с динамометром 8, установленным на станине 9, а захват б - оо штоком 10 возбудителя циклических нагрузок содержащего кривошипный возбудитель 11 с регулируемым эксцентриситетом, связанную с ним траверсу 12, передающую крутильные колебания на механизм преобразования их в линейные перемещения штока 10, выполненный в виде наружного стакана 13, закрепленного одним торцом в стойке 14, а другим - жестко скрепленным с траверсой 12 и с одним из торцов внутреннего стакана 15 другой торец которого связан с диафрагмой,1 б и штоком 10.,Внутренний стакан 15 и наружный стакан 13 имеют прорези 17, ,выполненные под углом к образующим и в разном направлении для внутреннето стакана 15 и наружного стакана 13.,В камере 1 расположен шток,18 с индентором 19. Шток 18 соединен с устройством 20 для поворота индентора 19 вокруг оси, параллельной оптической оси микроскопа 21 со стробоскопическим освещением, установленного над смотровым окном 3.На крышке 2 вакуумной камеры 1 установлен механизм 22 координатного перемещения, служащий для совместного перемещения микроскопа 21, устройства 23 вдавливания индентора 19 и устройства 20 поворота. С механизмом 22 координатного перемещения связан посредством штанг 24 второй механизм 25 для независимого перемещения микроскопа 21.Машина работает следующим образом.Кривошипный возбудитель 11 вызывает циклические перемещения траверсы 12, которая закручивает стаканы 13 и 15 и вызывает изгиб спиц, образованных прорезями 17. За счет, наклона к продольной оси спицы наружного стакана 13 укорачиваются а внутреннего 15 - удлиняются, а при движении траверсы 12 в другом направлении происходит изменение знака их деформации. Таким образом, шток 1 О, соединенный с торцом стакана 15, совершает, возвратно-поступательное движение, которое передается образцу 7.В процессе испытания ведется наблюдение за состоянием поверхности образца 7 с помощью микроскопа 21, снабженного объекгивом с большим рабочим расстоянием и стробоскопическим освещениемВ случае необходимости измерения микротвердости на каком-либо из этапов испытания,выключается кривошипный возбудитель 11, Микротвердость может быть измерена для разгруженного или,нагруженного образца 7. С помощью механизма,22 и микроскопа 21 на поверхности образца 7 выбирается место для нанесения,отпечагка, в которое с помощью устройства 20 выводится индентор 19, и осуществляется его вдавливание в образец 7 с помощью устройства 23. После отвода индентора 19 с помощью микроскопа 21 определяются размеры отпечатка и включается возбудитель 11 для продолжения испытаний. Температура образца,7 задается с помощью нагревателя 4.,Применение описанной машины позволит повысить производительность испытаний и проводить исследования влияния поверхностных эффектов на характеристики выносливости и длительной прочности в условиях нагрева и вакуума. Формула изобретения Машина для испытания образцов на усталость, содержащая вакуумную камеру, в крышке которой выполнено смотровое окно, расположенные в ней нагреватель и захваты образца, возбудигель циклических нагрузок и микроскоп со стробоокопическим освещением установленный над окном, о тл ич ающ ая ся тем, что, с целью получения более полной информации о структурных изменениях в материале в процессе испытания, она снабжена расположенным в вакуумной камере штоком с индикатором, устройствами для вдавливания инденгора и его поворота вокруг оси, параллельной оптической оси микроскопа, и механизмами координатного перемещения один из которых, установленный на крышке вакуумной камеры, служит,для совместного перемещения,микроскопа и устройств вдавливания и поворота индентора, а второй, связанный с первым механизмом, - для независимого перемещения микроскопа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР Хо 276477, кл, 0 О 1 Х 334, 1970,2. Серенсен С, В. и др. Динамика машин для испытания на усталость, М., Ма,шиностроение, 1967, с. 33 (прототип).Корректор И, Осиновская Редактор Н. Тимонина Тип. Харьк. фил. пред. Патент Заказ 1286/1299 Изд. Ма 480 Тираж 1033 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5