Устройство для суммирования числа циклов нагружения детали

(19) (11) 2591 51)4 С БРЕТЕНИЯОПИСАН ЛЬС ТО У СВ(56) Авторское свидетельство СССР Ф 765664, кл. С 01 Н 1/00, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУММИРОВАНИЯ ЧИСЛА ЦИКЛОВ НАГРУЖЕНИЯ ДЕТАЛИ (57) Изобретение относится к испита ниям на усталость, может быть испол зовано для регистрации чисел циклов напряжений заданных амплитуд в дета ли машины, находящейся в условиях циклического нагружения, и позволяе К СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ 4 повысить достоверность в условиях цилических деформаций с постояннымсредним значением за счет суммирования циклов заданных амплитуд. Прициклическом нагружении детали изменяется расстояние между опорами усилителя деАормаций, расположенного вкорпусе устройства и состоящего издвух стержней, соединенных первымиконцами симметрично друг с другом,а вторыми концами - с опорами, ивертикального штока, который, взаимодействуя со стержнями, перемещается по вертикали и вызывает деформацию упругих прижимов, в результатечего поворачиваются валики счетчиковциклов, Привод осуществляется фрикционным храповым механизмом, кинематически связанным со штоком, 1 э.п.Ф-лы, 3 ил,10 ты выполнены в форме цилиндрическихтел, жестко эакрепленнных на рамке23, Последняя с помощью пружины 26постоянно прижата к цилиндрическойповерхности диска 20. Выступающий15 конец рамки 23 с помощью штанги 27связан с первыми концами стержней 13усилителя 3. Пружина 28 осуществляетпостоянное прижатие конца рамки 23к штанге 27, а штанги - к усилите 20 лю 3. Ось 21 диска 20 пропущена расположенные в ряд по всей ширинеприбора. На .оси 21 жестко закрепленыповодки 29, способные вращать фрик 25 ционные муфточки 30, одетые на валики 5 сумматоров. МуФточка 30 выполнена в виде пружинящей петли, охватывающей валик 5 сумматора с двух сторон и прижимающейся к его цилиндрической поверхности. Диск 20 соединенс пластиной 31. Валики 5 сумматоровснабжены стрелками 32 для приводасчетчиков числа их оборотов,Устройство для суммирования числациклов нагружения работает следующимобразом,Перед установкой на деталь 2 прибор предварительно настраивают. Специальными устройствами с большой точ 4, ностью выставляют упоры 10 и 11, после чего жестко фиксируют в рамке 12.При этом задают как зазор между ограничителями 10 и 11, так и положение этого зазора вдоль штока 7, Вкаждом сумматоре этот зазор устанавливают с соответствующим сдвигомотносительно зазоров в соседнихсумматорах,В процессе крепления устройствана деталь 2 возможно относительноесмещение опор 16 и 17, которое многократно усилится усилителем 3. Дляустановления исходного нулевого положения штока 7 относительно ограничителей на пружинах 14 или 15 накле 55ивают тензорезисторы, которые тарируют в лабораторных условиях, С их 1259Изобретение относится к испытаниям на усталость и может быть использовано для регистрации чисел цикловнапряжений заданных амплитуд в детали машины, находящейся н условияхциклического нагружения,Цель изобретения - повышение достоверности н условиях циклическихдеформаций с постоянным средним значением эа счет суммирования цикловзаданных аьщлитуд,На фиг. 1 изображено устройствадля суммирования числа циклов нагружения; на фиг, 2 - та же, нид сверху;на фиг, 3 - вид А на фиг, 2,Устройство для суммирования числациклон нагружения детали содержиткорпус 1 устройства, закрепленный надетали 2 с установленным на нем усилителем 3 перемещений, с несколькимисумматорами перемещений, каждый изкоторых состоит из опоры 4 с призматическим пазом, валика 5, расположенного в пазу опоры 4, рычажка 6, прижатого к валику 5 штоком 7. Прижатиерычажка 6 штоком 7 осуществляетсячерез ведущую пружину 8, предварительно прижатую к ведомой пружине 9,которая в свою очередь предварительно прижата к рычажку 6, последнийрасположен между регулируемыми огра-.ничителями 10 и 11 размахов, закрепленными на рамке 12 ограничителя 10,Усилитель 3 выполнен в виде днухстержней 13, установленных симметрично под тупым углом и связанных между собой шарнирно, например, посредством тонкой перемычки, Вторыми концами стержни посредством аналогичныхшарниров связаны с корпусом 1, Последняя подвешена к корпусу 1 наплоских пружинах 14 и 15 к вторымконцам стержней 13 опоры 16 и 17,которыми осуществляют Фиксацию усилителя на поверхности детали. Опоры16 и 17 прижаты прижимами 18 черезшарики 19. Прижимы 18 предварительножестко крепят на детали 2 путем приклеивания, припаивания и пр. Опоры16 и 17 образуют с углублениями вдетали 2 своеобразные сферическиешарниры, способные прикладыватьк концам усилителя 3 лишь продольнуюсилу (если пренебречь из-за малостимоментами сил трения). Пружина 14(или 15) снабжена тензарезисторомдля определения исходного состоянияусилителя 3 (положение нуля прибора)после крепления на детали 2. 144 2Для нагружения валиков 5 крутящими моментами установлен принод, выполненный н виде фрикционного храпового механизма, состоящий из диска 20, жестко закрепленного на оси 21, установленной н двух подшипниках 22.На диск 20 одета легкая рамка 23, прикасающаяся к его цилиндрической поверхности захватами 24 и 25, Захвасквозь трубчатые валики 5 сумматоров,помощью определяют исходное смещениеопор 16 и 17, После этого повторная3 1259 тарировка закрепленного прибора на детали 2, например, путем нагружения объекта известными нагрузками необязательна, что значительно упрощает процесс измерений. 5При циклических нагружениях деталь 2 циклически деформируется. Расстояние между опорами 16 и 17 изменяется. Относительное перемещение опор 16 и 17 многократно усиливается 10 и сообщается штоку 7, который, начиная с определенного положения, поворачивает рычажок 6 сумматора от упора до упора. Дальнейшее движение штока сопровождается деформацией 15 жестко-упругой связи рычажка 6 со штоком 7. При вращении рычажка 6 в сторону приложения крутящего момента, приложенного к валику 5 приводом, валик 5 вращается вместе с рычажком, 30 проскальзывая по опоре 4. При вращении рычажка 6 в обратном направлении валик 5 покоится относительно опоры 4. Колебания рычажка 6 между ограничителями 1 О и 11 вызывают прерывис тое вращение валика 5 на одинаковые углы эа каждым циклом. Общий угол поворота валика 5 за любой интервал времени, пропорциональный числу поворотов рычажка 6 за то же время, т.е числу циклов нагружения детали 2, выше уровня, при котором шток 7 начинает отрывать рычажок 6 от ограничителя 11. При перемещении штока 7в том интервале, где рычажок может двигаться между ограничителями 1035 и 11, ведущая пружина 8 прижата к ведомой пружине 9, а та в свою очередь к рычажку 6, образуя одно общее целое с рычажком, После остановки40 рыжачка 6 ограничителем 11 и продолжения движения штока 7 ведущая прухина 8 отрывается от ведомой 9 после превышения силы предварительного их прижатия и прогибается, образуя45 податливую связь штока 7 с рычажком 6, При обратном ходе штока 7 ведущая пружина 8 сначала восстанавливает свою первоначальную форму, затем восстанавливается сила предварительного50 прижатия ведущей пружины 8 к ведомой 9, после чего начинает двигаться рычажок 6 от ограничителя 11 до ограничителя 10. После остановки рычажка 6 ограничителем 10 ведущая55 пружина 8, усиливая давление на ведомую пружину 9, отрывает ее от упора на остановившемся рычажке 6. Обе пружины прогибаются, образуя податливую связь штока 7 с рычажком 6.При возвратно-поступательном перемещении центральной перемычки усилитель 3 перемещений с помощью штанги27 сообщает рамке 23 колебательноедвижение. Так как усилия, сОобщающиерамке 23 колебательное движение,прикладываются штангой 27 и пружиной28 вблизи от захвата 25, они оказывают существенное влияние на величину сил сцепления захватов 25 и 24с диском 20, Рамка 23 с захватами24 и 25 расположены вблизи диаметрального сечения диска 20. При повороте рамки 23 против часовой стрелки происходит надежное защемлениедиска 20 между захватами 24 и 25.Диск 20 вращается как одно целое срамкой 23, преодолевая тормозящеедействие тормозной пластины 31. Приповороте рамки 23 по часовой стрелке прижатие захвата 25 к диску 20существенно уменьшается. Рамка 23с захватами 24 и 25 скользит по поверхности диска 20, удерживаемого внеподвижном состоянии тормозной пластинкой 31. В процессе колебаний перемычки усилителя 3 осуществляетсяпрерывистое вращение диска 20 с осью21 и закрепленными на ней поводками29, Поводки 29 сообщают вращениемуфточкам 30, которые, частично проскальзывая по поверхности валиков5, прикладывают к ним крутящие моменты, необходимые для нормальнойработы сумматоров.Для счета числа оборотов валиков5 за любой интервал времени могутслужить любые счетчики (не показаны), Их .привод осуществляют, например, с помощью стрелки 32,Во избежание передачи усилителю 3других нагрузок, кроме продольной(например, моментов сил, возникающихв контакте опор 16 и 17 с углублени-ями при произвольной деформации детали 2), конец усилителя 3 закрепляютна жесткой рамке, подвешенной ккорпусу 1 на пружинах 14 и 15. Благодаря подвеске стержни 13 могутперемещаться только вдоль корпуса1, образуя весьма жесткую системупри других перемещениях, чем удерживают опору 16 от этих перемещений,При других перемещениях опоры 16возможны были бы перекосы усилителя3 в поперечном направлении, искривле259144 37 Р 7 1 Э Фиа 3ставитель М.Добромысловхред М.Ходанич тор Н.Марголи чар ррект Тираж 778рственного комиизобретений и оа, Ж, Раушск Заказ 5114/4 Подписно ВНИИПИ по 113035та СССРрытий осу ела/5 с аб. лиграфическ изводственно 5 1ние линии, вдоль которой опираютсяштоки 7 набора сумматоров. Формула изобретения 1. Устройство для суммирования числа циклов нагружения детали, содержащее корпус с подвижными опорами для испытуемой детали, установ-. ленные на нем сумматоры перемещений с приводами и связанные с последними счетчики чисел оборотов с упругими прижимами о т л и ч а ю щ е е -.с я тем, что, с целью повышения достоверности в условиях циклических деформаций с постоянным средним значением, устройство снабжено усилителем перемещений, выполненным в видеО двух шарнирно соединенных друг сдругом первыми концами симметричноустановленных стержней, второй конецкаждого из которых шарнирно связан 5с соответствующей опорой и подвижного штока, установленного на осисимметрии стержней, свободный конецкоторого предназначен для взаимодей"ствия с первыми концами стержней при 10 их подъеме, причем шток кинематически связан с упругими прижимами, априводы .кинематически связаны с опорами.2; Устройство по и. 1, о т л и - 5 ч а ю щ е е с я тем, что каждыйпривод выполнен в виде фрикционногохрапового механизма, кинематическисвязанного со штоком. едприятие, г.Ужгород, ул.Проек