Установка для испытания на усталость образцов материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 91 111) 1 4 И 3/32//Е 21 С 39/О ГО САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТВУ(21) (22) (46) (71) лький марк (72) (53) (56) уф 1 РСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 3979130/22-0325.11.8515.04.87. Бюл. В 14Всесоюзный научно-исследоватинститут горной геомеханикиейдерского делаЕ,В. Лодус620.178(088.8)Авторское свидетельство СССР2770, кл, С 01 И 3/36, 1984.(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА УСТАЛОСТЬ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к областииспытательной техники, Цель изобретения - расширение технологических возможностей установки путем испытаниягруппы образцов 5, 13, 14 при их силовом взаимодействии. Для этого установка имеет силовозбудитель 2 осевой нагрузки и три силовозбудителя13038886 15 и 16 поперечного изгиба. Сило- имеются стержни 19 и 20, При установ- Увозбудитель 2 размещен на станине и ке обоих стержней одновременно полу- выполнен в виде кривошипа 31 с приво- чают силовой обмен по осевым и изгибом 32 его вращения. На кривошипе бающим нагрузкам. Для обеспечения 31 установлены осевые захваты 3, 9, регулировки соотношения между осевой 11 для образцов 5, 13 и 14, Каждый и изгибающей нагрузками рычаги силосиловозбудитель 6, 15, 16 выполнен возбудителей 6, 15, 16 выполнены в в виде радиально изогнутой направляю- виде реек, их поворотные оси - в щей, в которой установлен толкатель, виде зубчатых колес, а кривошип 31 и двуплечего рычага с поворотной с изменяющимся эксцентриситетом, Для осью. На одном плече рычага закрепле- обеспечения регулирования уровней на направляющая. Второе плечо рычага нагрузок на образцах 5, 13, 14, нашарнирно прикреплено к одному из правляющая имеетпружину, контактирую- пары осевых захватов 4, 10, Для изби- щую с толкателем иподвижным винтом, рательного соединения осевых захва- связанным со вторым концом пружины четов 4, 10, 12 или боковых 8, 17, 18 рез шариковую передачу. 2 з.п,ф-лы,2 ил.Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испытания образцов различных материалов, преимущественно горных пород и материалов, используемыхпри изготовлении горных крепей, наусталость при действии осевой и изгибающей нагрузок,Цель изобретения - расширение технологических возможностей установкипутем испытания группы образцов приих силовом взаимодействии, обеспечение регулирования соотношения междуосевой и изгибающей нагрузками иобеспечение регулирования уровней нагрузок наобразцах в группе.На фиг. 1 показана схема установки для испытания на усталость образцов материалов, вид спереди нафиг. 2 - то же, вид сбоку.Установка содержит станину 1, размещенный в ней силовозбудитель 2 осевой нагрузки, пару осевых захватов3 и 4 для образца 5, силовозбудитель6 поперечного изгиба с толкателем 7и боковым захватом 8 для образца 5,дополнительные пары осевых захватов9, 10 и 11, 12 для дополнительныхобразцов 13 и 14, устанавливаемыхпараллельно образцу 5, дополнитель)ные силовозбудители 15 и 16 поперечного изгиба с толкателями (не показаны) и боковыми захватами 17, 18для дополнительных образцов 13 и 14и соединительные стержни 19 и 20 2для избирательного соединения осевыхзахватов 4, 10 и 12 или боковыхзахватов 8, 17 и 18.Каждый иэ силовозбудителей 6, 15 5,и 16 поперечного изгиба выполнен ввиде радиально изогнутой направляющей 2 1, в которой установлен толкатель 7, двуплечего рычага, выполненного в виде рейки 22 с поворотнойосью, выполненной в виде зубчатогоколеса 23, пружины 24, установленнойв направляющей 21 и контактирующейодним концом с толкателем 7, и поджимного винта 25, связанного со 15вторым концом пружины 24 через шариковую передачу 26, при этом на одном плече рейки 22 закреплена направляющая 21, второе плечо рейки 22через ось 27 прикреплено к одномуиз пары осевых захватов 4 и 10 или12, а зубчатое колесо 23 установленос возможностью поворота при помощиколеса 28 при ослабленной стопорной 2. гайке 29. Для удержания рейки 22 взацеплении с зубчатым колесом 23служит хомут 30. Силовозбудитель 2 осевой нагрузки выполнен в виде кривошипа 31, на котором установлены вторые из каждой пары осевые захваты 3, 9 и 11, и привода 32 вращения кривошипа 31.Кривошип 31 выполнен с возможностью изменения его эксцентриситета при 35 ослабленных стопорных винтах 33.1 ЗОЗ Установка работает следующим образом,Для работы в режиме групповых испытаний без осуществления силовоговзаимодействия между образцами 5, 13и 14 стержни 19, 20 удаляют из осевых захватов 4, 10, 12 и боковых захватов 8, 17, 18, Включают привод 32и при вращении кривошипа 31 осевыезахваты 3, 9, 11 совершают круговые 10движения вместе с кривошипом 31, осевые захваты 4, 10 и 12 воздействуютна левые (фиг, 1) плечи рычагов-реек22, поворачивают их вокруг осей -зубчатых колес 23. При поворотах реек,22 поворачиваются направляющие21 силовозбудителей 6, 15 и 16 поперечного изгиба, толкатели 7 перемещаются относительно направляющих 21и сжимают силовые пружины 24. При 20деформации силовых пружин 24 толкатели 7 передают на образцы 5, 13 и 14через боковые. захваты 8, 17 и 18 изгибающие нагрузки и одновременнопропорциональные им осевые нагрузки,возникающие как результат появленияусилий на правых плечах рычагов-реек 22. Соотношения между осевымии боковыми изгибающими усилиями зависят от соотношения плеч рычагов- З 0реек 22 и регулируются путем поворота зубчатых колес 23 и перемещенияреек 22 при вращении колеса 28 приослабленной стопорной гайке 29. Пределы изменения нагрузок задаются 35эксцентриситетом кривошипа 31, который регулируется перемещением кривошипа 31 при ослабленных винтах 33:с ростом эксцентриситета пределыизменения нагрузок расширяются, Уровень изменения нагрузок на каждомобразце регулируется отдельно спомощью поджатия силовых пружин 24путем вращения винтов 25 и перемещения шариковой передачи 26: с ростом степени поджатия пружины повышаются нижний и верхний уровни нагрузок. В процессе испытаний каждый изобразцов 5, 13 и 14 разрушается индивидуально без влияния на работу и 50параметры нагружения соседних образцов,Для работы в режиме групповых испытаний при силовом взаимодействии на изменение осевой нагрузки осевые захваты 4, 10, 12 соединяют друг с другом стержнем 19. В остальном ход испытаний такой же, как и в описан 888 4ном режиме, При релаксации осевыхнапряжений на одном из образцов 5,13 и 14 его нижний осевой захват4, 10 или 12 продолжает перемещаться совместно с остальными нижнимиосевыми захватами других образцов,происходит уход образца из-под осевойнагрузки. При этом поскольку нижнийзахват более слабого образца перемещается в прежних пределах, а его прогиб находится на уровне прогиба остальных образцов, то усилие на егонижнем захвате, создаваемое деформацией его силовой пружины 24, не уменьшается и через стержень 19 переходитна остальные образцы, На рассматриваемом слабом образце происходит релаксация осевых напряжений, но непри постоянной его длине, а при изменении его длины совместно с осталь-.ными образцами. Осуществляется переход усилия с одного образца на другие, что и является силовым обменомпо осевой нагрузке,Для работы в режиме групповых испытаний при силовом взаимодействии на изменение изгибающей нагрузки удаляют стержень 19 и устанавливают стержень 20, соединяя друг с другом захваты 8, 17 и 18. При попытке ускоренного развития прогиба на одном из образцов 5, 13 или 14 смещения его бокового захвата 8, 17 или 18 относительно остальных боковых захватов не происходит, все боковые захваты 8, 17 и 18 обеспечивают одинаковый прогиб всех образцов 5, 13 и 14, Поскольку осевые деформации при этом у всех образцов мало отличаются друг от друга, то все рычаги-рейки 22 продолжают совершать повороты в пределах почти равных углов с прежней деформацией силовых пружин 24. Суммарное изгибающее усилие на всех образцах 5, 13 и 14 не уменьшается, поэтому при уходе из-под нагрузки изгиба одного из этих образцов при релаксации его изгибающих напряжений изгибающая нагрузка переходит на соседние образцы, Происходит прирост усилий изгиба на других образцах в группе, что является силовым обменом в группе по изгибающей нагрузке. Регулировка параметров испытаний осуществляется так же, как и в описанных режимах.При установке обоих стержней 19, 20 одновременно получают силовой об1303888 осью, у которого на одном плече закреплена направляющая, другое плечо шарнирно прикреплено к одному из пары осевых захватов, а силовозбудитель осевой нагрузки выполнен в виде кривошипа, на котором установлены вторые из каждой пары осевых захватов, и привода вращения кривошипа.2, Устайовка по п, 1, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения регулирования соотношения между осевой и изгибающей нагрузками, двуплечие рычаги силовозбудителей поперечного изгиба выполнены в виде реек, их поворотные оси - в виде зубчатых колес, установленных с возможностью поворота, а кривошип силовозбудителя осевой нагрузки выполнен с возможностью изменения .его эксцентриситета,3, Установка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения регулирования уровней нагрузок на образцах в группе, она снабжена силовой пружиной, установленной в радиально изогнутой направляющей и контактирующей одним концом с толкателем, и поджимным винтом, связанным с другим концом пружины через шариковую передачу.3 Фиг 1ель В,Тальв,Попович СоставиТехред рректор С.Шекма Редактор А,Долини каэ 1299/ Тираж 777 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 13035, Москва, Ж, РПодписнокомитета СССРоткрытийшская наб., д. 4/ П водственно-полиграфическое предприятие мен как по осевым, так и по изгибающим нагрузкам,Формула изобретения 1, Установка для испытания на ус 5 талость образцов материалов, содержащая станину, размещенный в ней силовозбудитель осевой нагрузки, пару осевых захватов для образца и сило возбудитель поперечного изгиба с толкателем и боковым захватом для образца, связанный с силовозбудителем осевой нагрузки, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью расширения 15 технологических возможностей установки путем испытания группы образцов при их силовом взаимодействии, она снабжена дополнительными парами осевых захватов - по числу дополнитель ных образцов, дополнительными силовозбудителями поперечного изгиба с толкателями и боковыми захватами для дополнительных образцов и соединительными стержнями для избиратель ного соединения осевых или боковых захватов, при этом каждый силовоэбудитель поперечного изгиба выполнен в виде радиально изогнутой направляющей; в которой установлен толкатель, 30 и двуплечего рычага с поворотной ород, ул. Проектная, 4