Установка для испытания образцов материалов при плоском циклическом изгибе

8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕК АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯЦОВ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ПЛОСКОМЧЕСКОМ ИЗГИБЕ(57) Изобретение относится ктельной технике, а именно ккам для испытания образцов млов на прочность при плоскомческом изгибе. Цель изобретерасширение функциональных вотей путем обеспечения испытагладких образцов на усталости образцов с наведенной уст г трещиной на циклическую трещиностойкость за счет исключения влияния эффекта изменения возмущающей силы центробежного вибратораУстановка содержит связанные с образцом 14 две маховые массы 3 и 4, на маховой массе 3 закреплен центробежный вибратор 5, тягу 6, упруго связывающую маховые массы между собой, и фиксаторы в виде накладок, гаек и плилек установленных на основании. Для усталостных испытаний гладкого образца нагружение проводят при отпущенных гайках фиксаторов. Величину напряжений в образце и коэфФициент асимметрии цикла усганавливают изменением частоты вращения вибратора 5 и усилия сжатия пружины 8. Для испытания того же образца с наведенной усталостной трещиной на циклическую С трещиностоикость маховую массу 4 жестко закрепляют фиксаторами на основании. 3 ил, 1620904Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испьггания образцов материалов на прочность при плоском циклическом изгибе.Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей путемобеспечения испытания как гладкихобразцов на усталость, так и образцов с наведенной усталостной трещиной на циклическую трещиностойкостьэа счет исключения влияния эффекта изменения возмущающей силы центробежного вибратора. 15На .фиг. 1 показана предложеннаяустановка, вид спереди; на фиг, 2 . -то же, вид в плане; на фиг. 3 - результаты сравнительных испытаний,Установка содержит основание 1, 20упруго связанные с ним посредствомпружин 2 две маховые массы 3 и 4,центробежный вибратор 5, установленный на массе 3, тягу 6, жестко связанную с массой 3, проходящую через 25 отверстие 7 в массе 4 и подпружиненную к ней пружиной 8,. поджимаемойгайкой 9, Фиксаторы, выполненные ввиде шпилек 10, связанных с опорами11, закрепленными на основании 1,накладок 12 и гаек 13 и предназначенные для обеспечения возможности жесткой связи с массой 4. Образец 14 дляиспьгганий жестко соединен с обеимимаховыми массами 3 и 4.Установка работает следующим образом.Усталостные испытания гладкогообразца при асимметричном цикле нагружения проводят при отпущенных гайках 13 Фиксаторов и при наличии зазоров между маховой массой 4, опорами11 и накладками 12. Величину максимальных напряжений на внешней сторонеобразца 14 и коэффициент асимметрии 4цикла (г) устанавливают путем регулирования частоты вибратора 5 и усилиясжатия пружины 8. Испытания проводятдо появления макротрещины глубиной(1-2) мм.Для испытания того же образца снаведенной усталостной трещиной нациклическую трещиностойкость маховую . массу 4 жестко закрепляют с помощьюфиксаторов на.основании 1 и устанавливают частоту вращения вибратора 5 для создания контролируемого изгибающего момента М на образце 14, который определяется по формуле где Ь - расстояние от оси внбраторадо оси образца;ш - неуравновешенная масса вибратора,Я - частота возмущающей силы (угловая скорость центробежноговибратора),Е вэксцентриситет неуравновешенной массы,В процессе нагружения периодическиФиксируется характерный размер 1 трещины и соответствующее ему числоциклов И, Используя полученные значения 1 И, и М, строят диаграммус 11/д И - К, (К- коэффициент интенсивности напряжений) и определяют характеристики циклической трещиностойкости материала образца,Пример осуществления испытаний.Исследовали усталостные свойствасталей марок 40 ХН 2 МА и 6 ОХ 2 СМФ послеизотермического отжига. Образцы сечением 20 к 30 мм испьггывались на усталость при чистом изгибе на установ-.ке типа УПпри коэФфициенте асимметрии г р 0,2,После образования трещин глубиной(1,.5-210) мм одна часть образцовизвлекалась из установки УПи испытывапась на гидравлической машинеМУПпо схеме трехточечного изгибадо разрушения. При этом фиксировались максимальная и минимальная нагрузки цикла, длина трещины и числоциклов, Другая часть образцов послежесткого закрепления свободной маховой массы установки УПна основании посредством фиксаторов испытывалась на этой же установке. При этомв обоих случаях вьдерживалось постоянное значение К в вершине трещины и г = 0,2 (на машине МУП путем регулирования силы, а на установке УПпутем изменения угловойскорости центр об ежного вибр атора) .Длина трещины Фиксировалась оптическим методом. Результаты испытанийв виде зависимостей Б - 1 показанына Фиг. 3. Анализ показывает, чтоскорость роста усталостной трещиныв образце, испытанном на машинеМУП, соответствует скорости роста трещины образца на модернизированной установке УП, что обеспечивает возможность проведения испытанийобразцов с трещиной на предлагаемойустановке,Установка для испытания образцов материалов при плоском циклическом изгибе, содержащая основание, упруго связанные с ним две маховые массы, центробежный вибратор, закрепленный на одной маховой массе, и тягу, закрепленную на этой массе и связанную посредством упругого элемента с второй маховой массой, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с це 5 1620904 6 ,Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я лью расширения функциональных воз-.можностей путем обеспечения испытания как гладких образцов на усталость, так и образцов с наведеннойусталостной трещиной на циклическуютрещиностойкость за счет исключениявлияния эффекта изменения возмущающей силы центробежного вибратора,она снабжена фиксаторами, закрепленными на основании и предназначенными для жесткой связи его с второймаховой массой.1620904075 гиююо Н.Мезенцедюкова ктор М,Кел Корректор С.Черни ш аказ Тирахо комитета по изобрете Москва, Ж"35, Раушск НИИПИ Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 241 осударственн 1130Составител Техред Л,Се Подписноеям и открытиям при ГКНТ С наб., д. 4/5