Установка для испытания нитей на усталость при многократном растяжении

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик рщ 993099(22) Заявлено 23.10.81 (21) 3349570/25-28 Р 11 М Кз с присоединением заявки Й 9 -0 01 М 3/34 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСГЫТАНИЯ НИТЕЙ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ МНОГОКРАТНОМ РАСТЯЖЕНИИ 1Изобретение относится к определению прочностных свойств материалов, в частности к установкам для испытания нитей на усталость при многократном растяжении.Известна установка для испытания текстильных материалов на усталость при многократном растяжении, содержащая зажимы для образца, один из которых присоединен к устройству для сообщения образцу пульсирующей наг-: рузки, а другой нагружен для выборки остаточной деФормации 1 1.Недостаток этой установки - ев низкая точность, связанная со ступенчатостью выборки остаточной деформации.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности являетая установка для испытания нитей на усталость при многократном растяжении, содержащая зажимы для крепления нити, средство для создания циклической деФормации образца и выборки остаточной деФормации.В известной установке циклическая деФормация создается с помощью питаемого импульсным током электромагнита и ограничителя перемещения якоря электромагнита, связанного с верхним зажимом, а выборка остаточнойдеФормации осуществляется механизмом,.включающим планку с грузом, связанную с нижним зажимом, взаимодействующие с планкой зажимные губки и управляющий последними соленоид, запиты-.ваемый через синхронизатор (2 3.Известная установка имеет недостаточную точность, связанную с дискретностью остаточной деФормации. Точность испытаний снижается за счеттого, что в момент приложения динамической нагрузки нижний зажим вестко заФиксирован, и характер изменениянагрузки в каждом конкретном циклезависит от. поведения нити и может меняться от цикла к циклу в зависимостиот состояния нити на данный момент,хотя амплитуда деФормации и поддер".живается постоянной за всв время испытаний. Кроме того, эта установкаимеет довольно сложную конструкцию.Цель изобретения - повыаение точности испытаний и упрощение канструк" 25 цииУказанная цель достигается тем,что в установке для испытания нитейна усталость при многократном растяжении,содержащей зажимы для крвплв ния нити, средства для создания циклл 993099ческой деформации образца и выборки остаточной деформации, последние содержат горизонтально расположенный вал, жестко связанный с одним иэ зажимов закрепленную на валу направляющую, установленные в ней по разные стороны от оси вала с возможностью, радиального перемещения груз,связанный с другим. зажимом, и соединенную с ,грузом опорную тарель, и пружину, установленную между тарелью и валом, щ причем жесткость пружины выбрана из условия компенсации увеличения центробежной силы создаваемого грузом при возникновении остаточной деФормации,Такая конструкция позволяет осуЬествить выборку остаточной деформации не только в определенный период (когда образец должен быть разгружен), а постоянно, в каждый момент времени проведения испытаний и одновременно с приложением нагрузки. ф Это повьыает точность эксперимента и дает воэможность осуществить гармоническое нагружение образца, что часто бывает важно для исследователя.Поскольку выборка остаточной де. формации осуществляется за счет действия тех же сил, что и нагружение образца, отпадает необходимость в использовании раздельных средств для создания циклической деформации и 30 выборки остаточной деформации, а также синхронизатора, В предлагаемой установке эти функции выполняются единым устройством, что упрощает конструкцию. 35На чертеже изображена предлагаемая установка, разрез.Установка содержит заживо 1 и 2 дяя крепления испытуемой нити,З, средства для создания циклической дефор О мации образца И выборки остаточной деформации, включающие горизонтально .Расположенный вал 4, жестко связанный с зажимом 1, закрепленную на валу 4 направлякцую 5 цилиндрической формы, 45 имеющую окно б, установленные в ней по разные стороны от оси вала 4 с возможностью радиального перемещения груз 7, связанный с зажимом 2, и соединенную с грузом 7 опорную тарель 8, и пружину 9, установленную между тарелью 8 и валом 4, жесткость которой выбрана иэ условия компенсации увеличения центробежной силы, создаваемого грузом 7, при возникновении оста очной деФормации. Механическая свяэь 55ежду тарелью 8 и грузом 7 осуществляется посредством шпилек 10.Для расйирения диапазона прикладываемых нагрузок на опорную тарель устанавливается дополнительный груз 60 11, для балансировки направляющей 5 на ней монтируется балансировочная гайка 12.Установка работает следующим образом, 65 Направляющую 5 устанавливают в горизонтальное положение и приводят вал 4 зо вращение. При этом направление вращения выбирают таким образом, чтобы груз 7 начинал движениеиэ горизонтального положения в нижнее,где растягивающая нагрузка на нить3 максимальна, Статическая составляющая нагрузки в процессе вращения определяется равнодействующей центробежных сил, действующих на перемещающиеся в направляющей элементы. Силатяжести, действующая на эти элементы, в нижнем положении направлена вту же сторону, а.в верхнем воздействует против цеятробежной силы. Такимобразом, создается асимметричныйцикл нагружеяия, в котором динамическая составляющая нагрузки определяЬтся изменением направления векторасилы тяжести, действующей на подвижные относительно оси элементы, а статическая составляющая - центробеж-.ной силой.В предлагаемой установке выборкаостаточной деформации образца нити3 осуществляется автоматически эасчет действия сил, приложенных к подвижному концу нити 3, причем этотпроцесс и циклическое деформированиеиспытываемой нити 3 происходят ведином устройстве.Дпя корректировки амплитудногозначения суммарной нагрузки (в случае изменения радиуса вращения гру-за 7 эа счет возникновения остаточных деформации образца) предусмотрена компенсационная пружина 9, жесткость которой подбирается таким образом, чтобы, деформируясь при смещении груза 7 от оси, она компенсиро.вала увеличение центробежной силы,вызванное этим смещением,При отсутствии остаточной деформации смещение груза 7 от оси и деформации пружины 9 также отсутствуют.Так как выборка остаточных деформаций производится непосредственново время приложения циклической нагрузки, т.е. в каждый момент врзаения при проведении испытаний, то этообеспечивает возможность созданиягармонического закона изменения динамической нагрузки.В предлагаемой установке величина статической.и параметры динамической составлякцих нагрузки определяются угловой скоростью вращениявала 4 и массой грузов 7 и 11. Этодает воэможность простым способомизменять параметры нагружеяия (величину нагрузки, коэффициент асимметрии цикла, частоту), меняя скоростьвращения и массу грузов 7 и 11,Использование изобретения позволяет с помощью простых конструктивныхсредств повысить точность определения усталостных характеристик нитей.993099 формула изобретения Соотавитель О.Алексееввдактор А.Лежнина Техред О,Веце, Корректор И.Юл 43/57 ирах 871ВНИИПИ Государственного кова по делам изобретений н открыт 13035, Москва, Ж, Рауюская Эаказ Подписноета СССРийаб., д.4/5 лиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 Установка для испытания нитей на. усталость при многократном растяжении, содержащая заживи для крепления нити, средства ддя создания циклической деформации образца и выборни остаточной деформации, о т л и ч аю щ а я с я твм, что, с целью повышения точности испытаний, средства для создания циклической деформации образца и выборки остаточной; деформации содержат горизонтально раоположвнный вал, жестко связанный с одним из зажимов, закрепленную на валу направляющую, установленные в ней по разные стороны от оси валас воэможностью перемещения груз;связанный с другим зажимом, и соеди"ненную с грузом опорную тарель, ипружину, установленную между тарвиди валом, ричем жвоткооть пружинывыбрана из условия компенсации увели"чения центробежной силы, создаваемого грузом при возникновении остаточной деформации.10 Источники информаций,принятыв во внимание при экспертизами1. Авторскее свидетельство СССР9 105053, кл. б 01 М 3/32 19 б 2.2. Авторское свидетельство СССР 15 Р 684393, кл. С, 01 М 3/32, 1973.