Установка для испытаний материалов на усталость при сложном напряженном состоянии

% 4 ". 01 М 3 34 Б"Е".0338)1 Я4 . ЯцН 4 г д .Г. ГМ НИЕ ИЭОБРЕТЕНИ ЛЬСТ МАТЕ 8 ОМ Бки, Ф 43ко, Р.г.Федоро кф испытак установматериа 888)сидетельство СССР013/34, 1983. ение то ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯЛПРИ ГКНТ СССР ТОРСИОМУ СВИ,54) УСТАНОВКА Д 1 Я ИСПЫТАН РИАЛОВ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ СЛ ПРЯЕННОМ СОСТОЯНИИ (5) Изобретение относится тельнои техлике, а именно к ам для исшчтаний образцов лов циклическими нагрузкам изобретения является повыш1523961 10 20 ост 1 спытяций путф.4 комценсацеимам;.цтд треция нд абра";це при цагруже 1 ш гнстым круговым изгибом и осева;" ндгрузкоц, а гак.ке расширениефункциональных вазможностей иутелобеспечения дополнительного нагрукения крутяп.им моментом, Образец 2закреплен и шпинделях 5, 6, сзедиценцых с валами двигателей 10, 16вращения постоянного тока с цеэанисимыл возбуждением. Устройство дляцагружеция чистым круговым изгибомт.ыполцецо в ниде транерсы 3 с грузом 4, Устройства для погруженияасана нагрузкой выполнено вдеидроццццдра 11, поршень которогожестка соединен с корпусом шпинделяб. Установка снабжена цепями регулирования скорости вращения и крутящеИзобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытаний образцов материалов циклическими нагрузками,Целью изобретения является повьнпецие точности испытаний путем компен сдции момецтд трения на образце при цдгру кении чстым круговым изгибом и ас ной нагрузкой, а также расширение функциональных воэможностей пут и обеспечения дополнительно ца гружеция крутящим моментам,Иа чертеже представлена схема установки,Усановка для испытаний матерналав на устдлость содержит основание1, устройство дяя нагружения образца 2 чистым изгибом, включающеетрдперсу 3 с подвеской для грузаВ шпинделях 5 и 6 установлены 45зд.лдлы 7 и 8 дя образца 2, Корпус9 шпинделя 5 пдрциро соединен сасцаьанием 1, Двигдтепь 10 вращенияустановлен на корпусе 9 и его вал"аедицен со шпинделем 5, Устройства50для осевого цагружения выполненон ниде силанога гидрацилиндра 11,корпус катарага шарнирно соединенс а цовацием 1. Корпус 12 шпинделя 6жестка соеди.е с гаршнем 3 силава -55гцдроцилиндра 11, корпус которого служит цдцрдвляющей для перемещения корпусд 2 н осевом направлеции.Рабочие голоски 14 и 15 гидрацилиндго момента на образце содержащимиблоки 21, 22, 25 срднне, я, усиит:.лц 17, 18 мощности, измерители 23,24 тока якоря двигателей 10, 1 ди датчики 9, 20 угловой скорости,В процессе регулирования скор ст нрдщеция и крутящие моменты, развиваемые двигателями 10, 16 нрдще пя,устанавливаются тдкими, чтобь абеспе -чить формулируемые задатчиками 26,27 соответственно угловой скорости икрутящего момента на образце. Вусловиях испытания образца чистымкруговым изгибам и осевой цдгрузкаймомент трения нд образце кампенсируется разностью моментан, развиваемых двигателями 10, 16, что цавьппдет точность испытдний.з,ц. Ъ-ль, 1 ил. ра 11 соединены с источником р гулируемого давления не покаэаи) длянагружения образца осевой нагрузкой.Лвигатель 16 вращения установленна корпусе 12 и его ндл соединен сошпинделем 6, К упрднляемым входамдвигателей 10 и 16 подключены выходы соответственно усилителей 17 и18 мощности устройства регулирования крутящего момента нд образце,С валами двигателей 10 и 16 соединены соответственно датчики 19 и 20угловой скорости, выходы которыхподключены к первым входам соответствующих блоков 21 и 22 сравнения. Выходы последних подключены соответственно к входам усилителей 17 и 18мощности, Измеритель крутящего момента на образце состоит из двухизмерителей 23 и 24 тока и блока 25сравнения, прямой и иннертирующийвходы которого подключены соатнетст -ненно к выходам измерителей 23 и 2тока. Входы последних подключены к вторым выходам соответствующих усилителей 17 и 18 мощности, Выход блока 25 сравнения подключен к вторымнходдм блоков 21 и 22 сравненя,Задатчик 26 углогой скорости подключен к третьим входам, а задатчик27 крутящего момента - к четвертьювходам блоков 21 и 22 сравнения,В качестве двигателей вращения установлены электродвигатели постоянноготока с независимым возбуждением, 5Г,суправляющим сигналом которых нвляется ток якоря.Установка работает следующим образом.Образец 2 закрепляют в зажимахи 8 и в зависимости от требуемой амплц-;уды переменного цзт цбцогс цдпрнжения на подвеску трдверсы 3 устанавливают груз 4 определенной массы, Образец ндгруждетгн чистым изтибом, Для создания осевой нагрузки в гтолостт. 14 гидротттзтиндра 11 подают заданное давление. Далее обра ец приводят но вращение при одновременном включении пвух двигателей 10 и 16 вращения, В процессе цспыгаций образец 2 тротибдется корпус 9 шпинделя 5 и тидроццлццдр 1 поворачиваются относительно шарнирных отор, а корпус 12 тцпццделя 6 сдвигается в осевом направлении влево в соответствии с прогибом образца 2. Избыточ тан жидкость три поддержании постоянным давления в полости 14 сбрасываетсн в сливцую магистраль, Таким образом, осевое усилие на образце в процессе испытаний поддерживаетсн заданным и соосным с котттевой тстсть;, образца. При периодическом изменении разности давлений в полостях 14 и 15 возможно циклическое осевое нагруждние образца с различными коэФфициентами асимметрии цикла.11 ри воспроизведении на образцечистого кругового изгиба и осевойнагрузки сттгттдл нд выходе задатчика27 нагрузки отсутствует. Сигнал отэадатчика 26 угловой скорости поступает на соответствующие прямые входы блоков 21 и 22 сравнения, гдесравнивается с сигналами датчиков19 и 20 угловых скоростей, напримертахогенераторов, подаваемыми на инвертирл цие гходы блоков 21 и 22сравнения, Сигндль рассогласованияпоступают на входы соответствующихусилителей 1 7 и 18 мо цносттт, например, тн рис торного тис, Скорость вращения образца устдчдв тивдетсн равнойзаданной. 1 дзность токов якорей дви-,гателей 1 О и 16, трсцсргисцальцанкрутящему мо:.ецту цд об дзце,возникавтцему от мометов трения, измернется посредством измерителей 23и 24 тока и блока 25 сравнения. Сигнал, пропорциональный величине крутя 2.ощего момента, подается цд ццвертирующий вход б.тока 21 ц прямой вход блока 22 сравнения, изменя крутяцие 5моменты двигателей 10 т6 врдщенияв сторону уменьшения величины крутнцег з момента.,1 тт дт полн)гелтзо сагружетсб; дэцд кругящцм моментом с тьходач 10 заддтчикд / крутящего момента нарнмой вход блока 21 и тнверцттруюцттвход блока 22 сравнения постуттзс тсигнал, пропорциондльныц заданнойвепттчтц. крутящего момента, като рый вызывает противсположныс. цсзнаку изменения токов якорей двит ттелей 10 и 16 вращения до тепор, пока крутящий момент нд образте не соответствует заданному3 тцени, 113 иеттенте двух цепей обратной связи по крутящему моментуповышает с гдическую точность регулирования крутящего момента, д выполнение обратной связи в каждомконгуре регулирования скорости врацения от собственных датчиков угловои скорости, установленных нг валусоогветс гвующих двигателей вгдцстия, уменьшает влияние упругости об." рдзца нд динамическую точность регулирования.Изобретение позволяет повыситьточность испытаний на усталссть причистом крутовом изгибе и осевом н; -гружении зд ;чет исключецця неконтролируемого скручивания образца, атакже расширить функциональные возможности установки эд счет обеспечения дополнительно нагружения образца 40 крутящим мсме;том.Формула изобретения1,Установка д;тя испытаний материалов на усталость при сложном напряженном состоятии содержащая основание, двд корпуса, один из которттх шарнирно соединен с основанием, два шпинделя с зажимами для образца, установленных в соответствующих корпусах, двигатель вращения, вал которого соединен с одним из шпштделей, устройство для нагружеццн образца чистым изгибом, устройство для осевого нагружения и направляющую, шарнирно соедтттеную с основанием, в которой устансвлен с возможностью осевого пергметтетия другоц корпус, соединеннтц с ;стройством для осевого на1523961 ния и двух усилителей мощности, входы каждого блока сравнения подключены к выходам соответственно задатчика угловой скорости, эадатчикакрутящего момента, измерителя крутящего момента и соответствующего датчика угловой скорости, каждый усилитель мощности подключен входом к выходу соответствующего блока сравнения, а выходом - к управляемому входу соответствующего двигателя вращения. Составитель Б.ГуковТехред М,яндык Корректор А,Обручар Редактор Н.Бобкова Заказ 703646 Тираж 789 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР11303 5, Москва, Ж, Раушская наб., д . 4 /5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,Ужгород, ул. Гагарина, 101 гружения, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности испытаний путем компенсации момента трения на образце при нагружении чис 5 тым круговым изгибом и осевой нагрузкой, а также расширения функциональных воэможностей путем обеспечения дополнительно нагружения крутящим моментом, она снабжена вторым двигателем вращения, вал которого соединен с другим шпинделем, и устройством регулирования крутящего момента на образце, выходы которого подключены к управляемым входам соответствующих 15 двигателей вращения.2,Установка по п.1, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, устройство регулирования крутящего момента на образце выполнено в виде эадатчиков угловой скорости, эадатчика крутящего момента, двух датчиков угловой скорости, соединенных каждый с валом соответствующего дви гателя вращения, двух блоков сравнеЗ.Установка по пп.1 и 2, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что двигатели вращения выполнены в виде электродви гателей постоянного тока с независимым возбуждением, а измеритель крутящего момента выполнен в виде двух измерителей тока, входы которых подключены к вторым выходам соответствующих усилителей мощности, и третьего блока сравнения, входы которого подключены к выходам соответствующих измерителей.тока.