Установка для определения усталостных свойств материалов при двухосном нагружении

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскииСоциалистическиеРеспублик пц 953515(51)М. Кл. С 01 й 3/32 О О 1 М 3/08 1 йаударетееииый комитет СССР ао дамм изабретеиий и открытий(23) Приоритет Опубликовано 23.08.82. Бюллетень 31 Дата опубликования описания 23.08.82(72) Автор изобретения Н. Р. Музыка с,Институт проблем прочности АН Украинской.ССР(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСТАЛОСТНЫХСВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ДВУХОСНОМНАГРУЖЕНИИ 1Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к устройствам для испытаний материалов на усталость при двухосновном нагружении.Известна установка для испытаний материалов при двухосном нагружении, содержащая параллелограммный нагружающий механизм и захваты для крепления образца, расположенные во взаимно-перпендикулярных направлениях 1 1,Недостатком установки является то, что ее.применение позволяет проводить усталостные испытания на двухосное растяжение только при равных усилиях нагружения по осям образца.Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является установка для определения усталостных свойств материалов при двухосном нагружении, содержащая установленные во взаимно-перпендикулярных направлениях захваты для крепления испытуемого образца,механизмы для статического наг 2ружения образца, включающие каждый ко" аксиально установленные втулки, внутренняя из которых жестко связана с захватом, и винт, установленный в наружной втулке, и устройство для циклического нагружения, включающее диск, возбудитель угловых колебаний диска и шатуны, соединяющие диск с наружными втулками механизмов для статического нагружения, установленными в направляющих с возможностью возвратно- поступательного перемещения, каждый из механизмов для статического нагружения установлен в наружной втулке без возможности продольного перемеще-. ния относительно наружной втулки при вращении:винта и сопряжен с внутренней втулкой 1. 21.Недостатком устройства является то, что его применение позволяет проводить усталостные испытания материалов только в режиме заданной деформации и не позволяет проводить испытщия в режиме заданного усилия.55 3 953Цель изобретения " расширение функциональных возможностей устройства.Укаэанная цель достигается тем,что в установке для определения усталостных свойств материалов при двухосном нагружении, содержащей установленные во взаимно-перпендикулярныхнаправлениях захваты для крепленияиспытуемого образца, механизмы длястатического нагружения образца,включающие каждый коаксиально установленные втулки, внутренняя из которых жестко связана с захватом, и винт,установленный в наружной втулке, иустройство для циклического нагру"жения, включающее диск, возбудительугловых колебаний диска и шатуны,соединяющие диск с наружными втулкамимеханизмов для статического нагружения,установленными в направляющихс возможностью возвратно"поступательного перемещения, в каждом из механизмов для статического нагружения винт выолнен дифференциальнымс буртиком, внутренняя втулка подпружинена с одной стороны упругимэлементом, расположенным в наружнойвтулке, а с другой стороны - упрусгим элементом, упирающимся в буртиквинта, причем наружная втулка сопряжена с резьбой одного шага дифференциального винта, а один изэлементов. соединения захват-внутренняя втулка выполнен с возможностью сопряжения с резьбой другого шага винта.На фиг. 1 изображена установка,общий вид; на фиг, 2 - разрез А-Ана фиг. 1,Установка содержит устройство для циклического нагружения, включающее диск 1, имеющий пазы 2, в .которых закреплены пальцы 3 шатунов, и возбудитель 4 угловых колебаний диска 1. Шатун 5 соединен шарнирно с наружными втулками 6 механизмов для статического нагружения образца 7. Коаксиально с наружными втулками б установлены внутренние втулки 8, каждая иэ которых жестко связана с одним из захватов 9, расположенных во взаимно-перпендикулярном направлении, Наружные втулки 6 установлены в направляющих 10 с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Каждая из внутренних втулок 8 механизма для статического нагружения подпружинена с одной стороны упругим элементом 11,515 4расположенным в наружной втулке 6, ас другой стороны - упругим элементом12, упирающимся в буртик 13 дифференциального винта 14, который выполнен с двумя резьбами 15 и 16, имеющими разный шаг, Сопрягаемые с винтом 14 резьбы в наружной втулке 6 ив захвате 9 образца 7 выполнены с соответствующими винту.14 шагами. Диск10 1 связан с возбудителем 4 его угловых колебаний, который, в частности,может быть выполнен в виде кривошипно-шатунного механизма.Установка работает следующим об 15 разом.При проведении испытаний образца7 с заданной деформацией вращениемдифференциального винта 14 вводят егорезьбу 15 в соединениес захватом 9,щ вследствие чего из-за разности шаговрезьб 15 и 16 винта 14 происходит статическое деформирование образца 7.При этом наружная втулка 6 жестко связана с захватом 9. Бсли шаг резьбыг 5 15 выполнен больше шага резьбы 16,то образец 7 будет подвержен сжатию,а если наоборот - растяжению. Затем включают возбудитель 4 угловыхколебаний диска 1 нагрузка посредством размещенных в пазах 2 пальцев 3и шатунов 5 передается на наружнуювтулку 6 и далее посредством винта14 на захват 9, В результате втулка 6перемещается в направляющих 10.При проведении испытаний с заданным усилием нагружения образца 7дифференциальный винт 14 выводят изсоединения с захватом 9 и, продолжаявращение винта 14, сжимают посредством буртика 13 и внутренней втулки 8 упругие элементы 11 и 12 до достижения заданного уровня усилия, воспринимаемого образцом 7,Таким образом, использование установки позволяет проводить усталостныеиспытания материалов в режимах нагружения образцов как заданной деформацией, так и заданной нагрузкой,вследствие чего расширяются функциональные возможности установки,Формула изобретения Установка для определения усталостных свойств материалов при двухосном нагружении, содержащая установленные во взаимно-перпендику-. лярных направлениях захваты для5 95351 крепления испытуемого образца, механизмы для статического нагружения, включающие каждый коаксиально установленные втулки, внутренняя из которых жестко связана с захватом, и винт, установленный в наружной втулке, и устройство для циклического нагружения, включающее диск, возбудитель угловых колебаний диска и шатуны, соединяющие диск с наружными 0 втулками механизмбв для статического нагружения, установленными в яаправляющих с возможностью возвратно-поступательного перемещения , о тл и ч а ю щ а я с я тем, что с це лью расширения функциональных возможностей установки,в каждом из механизмов статического нагружения винт выполнен дифференциальным, с бурти 5 6ком, внутренняя втулка подпружинена .с одной стороны упругим элементом,расположенным в наружной втулке, ас другой стороны- упругим элементом,упирающимся в буртик винта, причемнаружная втулка сопряжена с резьбойодного шага дифференциального винта, а один из элементов соединениязахвата - внутренняя втулка выполнен с возможностью сопряжения с резьбой другого шага винта. Источники информациипринятые во внимание при экспертизе.1, Авторское свидетельство СССР У 328368, кл. С 01 й 3/34, 196T.2, Авторское свидетельство СССР Н 413405, кл. С 01 М 3/32, 1972 (прототип).