Установка для испытания образцов на усталость

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 0 01 И 3/32 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ следовател ЬР И СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-ись ский институт горной геомеханихи и маркшейдерского дела(56) Авторское свидетельство СССР У 1245933, кл. С 01 И 332, 1985, (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА УСТАЛОСТЬ(57) Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения - расширение технологических возможностей установки путем обеспечения испытаний группы взаимодействующих образцов. Для этого установка имеет торцовый 2 и консольный 4 захваты сшаровыми опорами 5 по числу испытуемых образцов 3 группы, ведомые конические зубчатые колеса (К) по числу захватов 2, ведущее коническоезубчатое К 8 с полым валом 9. Рас-положены К 7 по окружности и соединены с захватами 2. В полости, перпендикулярной оси вала 9, установлен механизм циклического нагружения,выполненный в виде платформы (П) 11и контактирующий с ответными частями опор 5, шаровой опоры 12, прикрепленной к П 11 и установленной свозможностью поворота рычага (Р) 13с грузом 14, установленного на П 11и вращающегося в плоскости, параллельной поверхности П 11 и привода 15142 вращеня Р 13, размещенного на П 11. Лля обеспечения исспедований в силовом и деформационном режимах установка имеет винт 19 с грузами 20, установленный в отверстии нала 9 с возможностью осевого Фиксированного перемещения, и на торце ответную часть 21, закрепленную на опоре 12.я регулирования пределов иэмереия нагрузки в ходе испытаний на13 размещен привод 16 перемещения руэа 20 вдоль Р 13. Установка поэоляет выполнять групповые испыта 3942ния образцов 3 на двухчастотный изгиб с вращением при новом виде взаимодействия между образцами 3, когда пригружение одних образцов 3 в группе сопровождается разгрузкой других.Этот.вид взаимодействия представляет группу образцов как единую конструкцию, работающую под общей циклически изменяющейся нагрузкой. Это позволяет упучшить методы расчетов конструкций и подобрать наиболее подходящие материалы для их иэготовленияе 2 з впв ф лы 1 ила1Изобретение относится к испытательой технике, в частности к установам для испытания образцов материаов на двухцикловое нагружение изги-.ом с вращением образцов. 5Цель изобретения - расширение тех"ологических возможностей установкиутем обеспечения испытаний группызаимодействующих образцов, обеспечение исследований в силовом и деформа- ионном режимах и регулирование пределов изменения нагрузки в ходе испытаний.На чертеже показана схема установк для испытания образцов на уста 15 лесть.Устайовка содержит корпус 1, основной и дополнительные торцовые зах" ваты 2 по числу испытуемых образцов 3 группы, основной и дополнительные консольные захваты 4 в виде шаровых опор 5 с ответными частями б, механзм вращения торцовых захватов 2 в вде основного и дополнительных ведшмьх конических зубчатых колес 7 по25 числу захватов 2, размещенных по ок- ружностИ и жестко соединенных с захватами 2, ведущего конического зубчатого колеса 8 с полым валом 9 и электропривода 10 полого вала 9, эак репленного на корпусе 1, механизм цмклического нагружения консольных захватов 4, выполненный в ниде платформь 11, установленной в плоскости, перпендикулярной оси полого 35 вала 9 и контактирующей с ответными частями б консольных эахватон 4, шаровой опоры 12, прикрепленной к платФорме 1 1 и установленной с воэможностью поворота, рычага 13 с грузом 14, установпенного на платформе 11 с воэможностью вращения в плоскости, параллельной поверхности платформы 11, привода 15 вращения рычага 13, размещенного на платформе 11, и при" вода 16 перемещения груза 14 вдоль рычага 13. Привод 16 имеет винтовую пару 17 и установлен вместе с грузом 14 на салазках 18, размещенных на рычаге 13Установка содержит также винт 19 с грузами 20, установленный в отверстии полого вала 9 с возможностью осевого Фиксированного перемещения и имеющий на торце ответную часть 21 с пазом. закрепленную на шаровой опоре 12, В пазу ответной части 21 установлен палец 22, обеспечвающий возможность поворота шаровой опоры 12 и вместе с ней платформы 11 без вращения.Фнксированное перемещение винта 19 относительно корпуса 1 обеспечивается посредством двух гаек 23, Противовес 24, установленный на платформе 11, уравновешивает момент силы от веса привода 15 вращения рычага 13.Установка работает следующим образом.Лля испытаний в режиме постоянных деформаций на группе образцов 3 гайками 23 перемещают винт 9 и связанную с ним шаровую опору 2 с платфор 3 142394мой 11 в положение, при котором образцы 3 получают заданные деформациипрогиба. Фиксируют положение винта19 гайками 23. Включают привод 16 пе- бремещения груза 14 и выводят груз 14вместе с приводом 16 и салазками 18 в положение,при котором, момент силы от веса груза 14 и привода 16 поворачивает платформу 11 с усилием, необходимым для нагружения образцов 3,Включают привод 1 Ч и вращают рычаг13 с,грузом 14 и приводом 16 вокругоси платформы 11. При этом платформа11 поочередно нагружает часть образцов 3 изгибом от действия момента силы груза 14. Под действием этой пригрузки образцы 3 поочередно дополнительно деформируются, а образцы, соосные им, уменьшают деформацию иэгиба на такую же величину При повышенном прогибе отдельных образцов 3пригрузка от момента силы грузадобавляется к более жестким образцам,прогиб этой части группы образцов 25возрастает, а группы образцов, расположенных диаметрально по отношениюк данным образцам, уменьшается на такую же величину. Суммарная деформацияна всех образцах 3 остается постоянной в ходе опыта. Для изменения величины циклической нагрузки включаютпривод 16 и изменяют положение груза 14 на рычаге 13.Для испытаний в режиме постоянныхобщих нагрузок гайками 23 освобождаютвинт 19, обеспечивая ему осевое перемещение под действием грузов 20, Востальном испытания проводят аналогично описанному. При развитии деформаций, прогиба на группе образцов3 винт 19 вместе с шаровой опорой 12и платформой 11 с рычагом 13 перемещается вниз под действием грузов 20и суммарная нагрузка на группе образцов 3 остается неизменной,При выполнении испытаний на двухчастотный изгиб в тех же режимах нагружения включают привод 10 и посредством вращения полого вала 9 с колесами 8 и 7 осуществляют вращение образцов 3 вокруг своих осей. Соотношение частот нагружения регулируетсясоотношением скоростей вращения приводов 10 и 1 Ч.55Для одночастотного изгиба группывращающихся образцов 3 приводом 16перемещают груз 14 в положение, прикотором центр тяжести размещенных на рычаге 13 и на платформе 11 деталей совпадает с осью платформы 11.Для одночастотного нагружения группы вращающихся образцов 3 при неравномерном нагружении отдельных образцов груз 14 перемещают в положение, при котором возникает нужный момент силы на платформе 11, и ориентируют рычаг 13 н положение, при котором его ось совпадает с осью образца, намеченного для пригрузки.Выключают привод 15 и испытания с вращающимися образцами 3 проводят беэ вращения рычага 13.В режимах, где вращение рычага 13 с грузом 14 отсутствует, взаимодействием между образцами 3 в группе осуществляется при одновременном нагружении (деформировании) всех образцов, без пригрузки одних и разгрузки других образцов.Переход с силового на деформационный режим и наоборот может выполняться в ходе испытаний путем манипуляций с гайками 23 и грузами 20.Изобретение позволяет выполнять групповые испытания образцов на двухчастотный изгиб с вращением при новом виде взаимодействия между образцами, когда пригружение одних образцов в группе сопровождается разгрузкой других образцов. Этот внд взаимодействия представляет группу образцов как единую конструкцию, работающую под общей циклически изменяющейся нагрузкой, Воэможность исследования работы группы взаимодействующих образцов позволит улучшить методы расчетов конструкций, подобрать наиболее подходящие материалы для их изготовления, Кроме того, изобретение позволяет реализовать множество других режимов групповых испытаний образцов с взаимодействием, что расширяет число видов силовых конструкций, режимы работы которых воспроизводятся на установке.Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я1, Установка для испытания образцов на усталость, содержашая корпус, торцовой захват для образца, консольный захват для образца, выполненный в виде шаровой опоры с ответной частью, механизм вращения торцового захвата в виде ведомого зубчатого колеса, соединенного с торцо3942 егу руз Составитель В.ТальвоТехред Л.Олийнык оманенк Коррек Редактор Л.Веселовска Заказ 468347 исн итета СССРкрытийнаб д,ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и13035, Москва, Ж, Раушск но-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 оизводс 5 142 вц 1 м захватом, ведущего зубчатого колса с полым валом и злектропривода полого вала, установленного в корпу- сЕ, и механизм циклического нагруженйя, о т л и ч а ю щ а я с я тем, чего, с целью расширения технологических возможностей установки путем обеспечения испытаний группы взаимод йствующих образцов, она снабжена д полнительными парами торцовых и к нсольных захватов по числу образц в в группе и дополнительными ведопчи зубчатыми колесами, раэмещенныпо окружности и соединенными с дои лнительными торцовь 1 ми захватами, п и этом ведущее и ведомое колесо в полнены коническими а механизм ц клического нагружения выполнен в в е платформы, установленной в плоск сти, перпендикулярной оси полого в ла и контактирующей с ответными частями шаровых опор консольных захватов, шаровой опоры, прикрепленной. к платформе и установленной с возможностью поворота, рычага с грузом,установленного на платформе с воэможностью вращения в плоскости параллельной поверхности платформы, ипривода вращения рычага, размещенногона платформе.2. Установка по п,1, о. т л и ч а"ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения исследований в силовом и деформационном режимах, она снабженавинтом с грузами, установленным вотверстии полого вала с возможностьюосевого Фиксированного перемещенияи имеющим на торце ответную часть,закрепленную на шаровой опоре меха. низма циклического нагружения.3. Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью .рлирования пределов изменения нагки в ходе испытаний, она снабженаразмещенным на рычаге приводом перемещения груза вдоль рычага.