Установка для испытания образца материала на усталость

(19) 01 й 3/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ С ТЕЛ ЬС ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Ухтинский индустриальный институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1525539, кл. 6 01 М 3/08, 1988.(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦА МАТЕРИАЛА НА УСТАЛОСТЬ(57) Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счетобеспечения испытаний как на ударное сжатие, так и на совместное испытание образцана циклическое сжатие и ударное сжатие сразличной частотой испытания, Установка Изобретение относится к испытательной технике, а именнок установкам для совместного испытания образца материала на циклическое сжатие и ударное сжатие с различной частотой испытания,Известно устройство для динамических испытаний материалов, содержащее основание, закрепленный на основании ротор с бойком, образец с захватами, силовые пружины и привод,Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является установка для испытания образцов на прочность при повторном ударном нагружении, содержащая основание, захваты образца, нагружающее приспособление, включающее кривошипно-шатунный механизм, соедисодержит кривошипно-шатунный механизм, установленный на основании 1 и через пружину 15 периодически сжимающий образец 20, Привод 6 через цепь 8 вращает ротор 3, который поочередно бойками 4 поворачивает рычаг 18 относительно сио 17. При этом растягивается пружина 19. При выходе бойка 4 из контакта с рычагом 18 последний возвращается в исходное положение усилием пружины 19 и создает ударное сжатие образца 20. Ударное усилие регулируют вращением бойков 4 перед началом испытания. Жесткость нагружения регулируют в ходе испытания вращением стержня 22 с упорами 25, изменяющими число деформируемых витков пружины 19. 3 ил. ненный с одним из захватов образца, и устройство регулирования жесткости нагружения, выполненное в виде стержня, установленного на основании с возможностью вращения, силовой пружины, установленной соосно стержню, упоров, установленных радиально по окружности на боковой поверхности стержня и размещенных между двумя смежными витками силовой пружины,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения испытаний как на ударное сжатие, так и на совместное испытание образца на циклическое сжатие и ударное сжатие с различной частотой испытания.Поставленная цель достигается тем, что в установке шатун кривошипно-шатунного механизма выполнен с возможностью изменения длины, нагружающее приспособление имеет закрепленный на основании с помощью оси одноплечий рычаг, соединенный с силовой пружиной и предназначенный для ударного взаимодействия с вторым захватом, образца, кинематически связанный с кривошипно-шатунным механизмом ротор с закрепленными на нем бойками, предназначенными для поочередного взаимодействия с концом одноплечего рычага, цилиндр, жестко установленный на основании, ползун, установленный в цилиндре с возможностью возвратно-поступательного перемещения и связанный с шатуном кривошипно-шатунного механизма, и дополнительную силовую пружину, установленную в цилиндре и взаимодействующую одним концом с полэуном, а другим - с первым захватом образца.На фиг.1 представлена схема установки, вид спереди; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - вид Б на фиг,1.Установка содержит основание 1, установленный на нем с помощью оси 2 ротор 3, в который ввинчиваются бойки 4 (покаэан только один) и стопорятся гайками 5.На основании 1 закреплен привод 6, состоящий из мотор-редуктора, на оси которого закреплена звездочка 7, соединенная бесконечной цепью 8 со звездочкой 9, установленной на оси 2 ротора 3. На оси привода 6 также установлен кривошип 10 с регулируемой точкой крепления шатуна 11 вдоль радиуса. Шатун 11 выполнен в виде двух стержней с резьбовым соединением, предназначенным для изменения длины шатуна. Для стопорения частей шатуна служит гайка 12. Шатун 11 соединен осью 18 с ползуном 14. Ползун 14 вместе с пружиной 15 размещены в цилиндре 16, закрепленном на основании 1.На основании 1 с помощью оси 17 закреплен рычаг 18, соединенный с силовой пружиной 19, взаимодействующий с образцом 20 и поочередно с бойками 4 ротора 3.На основании 1 установлен привод 21, состоящий из мотор-редуктора, ось которого соединена со стержнем 22 клиноременной передачей 23. Стержень 22 имеет кольцевой упор 24, взаимодействующий с основанием 1 и предотвращающий осевое перемещение стержня 22 в направлении пружины 19. На другом конце стержень 22 имеет радиальные упоры 25, размещенные по окружности на боковой поверхности стержня и расположенные между двумя смежными витками силовой пружины 19,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Установка работает следующим образом,Включают привод 6, который через шатун 11. и ось 13 приводит в возвратно-поступательное движение ползун 14, периодически сжимающий пружину 15. Пружина 15 создает циклическое сжатие образца 20 с частотой, определяемой скоростью вращения кривошипа 10.Одновременно привод 6 вращает звездочку 1, которая через цепь 8 вращает звездочку 9. Звездочка 9 приводит во вращение ротор 3, который поочередно воздействует бойками 4 на рычаг 18 и поворачивает его относительно оси 17. Рычаг 18 при повороте растягивает пружину 19. При выходе из контакта бойка 4 с рычагом 18 последний возвращается в исходное состояние усилием пружины 19. Рычаг 18 встречается с образцом 20, перемещает его на величину малого зазора "а" с усилием, равным в этот момент усилию в пружине 15, и затем нагружает образец 20 ударным сжатием. После чего к рычагу 18 подходит следующий боек 4 и ударное сжатие образца повторяется с частотой, превышающей частоту циклического сжатия образца под действием пружины 15 в несколько раз (по количеству установленных бойков 4). Кроме того, отношение упомянутых частот может регулироваться выбором передаточного отношения эвездочек 7 и 9.Таким образом, на циклическое сжатие образца 20 под действием пружины 15 накладывается ударное сжатие под действием рычага 18. При этом суммарное напряжение в момент удара остается постоянным при испытании образца, а бойки 4 находятся на одинаковом расстоянии от оси вращения 2,При различной длине контакта бойков 4 вдоль длины рычага 18 (это достигается вращением бойков 4) ударное усилие, создаваемое рычагом 18, при действии каждого бойка 4 будет различным и, следовательно, суммарное напряжение в момент удара при каждом ударе в пределах цикла, созданного пружиной 15, будет различным.Ударное усилие регулируется вращением бойков 4.Для изменения жесткости нагружения в ходе испытания образцов включают привод 21 и через клиноременную передачу 23 вращают стержень 22, При этом упоры 25 перемещаются вдоль витков пружины 19, число деформируемых витков изменяется и в соответствии с изменением жесткости деформируемой. пружины 19 изменяется жесткость нагружения,Усилие в пружине 15 регулируется изменением радиуса кривошипа 10 и, соответственно, длины шатуна 11 перед началом испытанийй.На установке может проводиться какодно циклическое сжатие, так и одно ударное сжатие с различной частотой испытания 5при снятии цепи 8 и разъединении пружины19 с рычагом 18 или при разъединении шатуна 11 с кривошипом 10,Для измерения усилий Используют типовые динамометры, встроенные в захваты 10образца.По сравнению с известной предлагаемая установка позволяет совместно испытывать образцы материалов на циклическоесжатие и ударное сжатие с различной частотой испытания,Формула изобретенияУстановка для испытания образца мате риала на усталость, содержащая основание, захваты образца, нагружающее приспособление, включающее кривошипно-шатунный механизм, соединенный с одним из захватов образца, и устройство регулирования 25 жесткости нагружения, выполненное в виде стержня, установленного на основании с возможностью вращения, силовой пружины, установленной соосно стержню, и упоров, установленных радиально по 30 окружности на боковой поверхности стержня и размещенных между двумя смежными витками силовой пружины, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения испытаний как на сжатие, так и на совместное испытание образца на циклическое сжатие и ударное сжатие с различной частотой испытания, шатун кривошипно-шатунного механизма выполнен с возможностью изменения длины, нагружающее приспособление имеет закрепленный на основании с помощью оси одноплечий рычаг, соединенный с силовой пружиной и предназначенный для ударного взаимодействия с вторым захватом образца, кинематически связанный с кривошипно-шатунным механизмом ротор с закрепленными на нем байками, предназначенными для поочередного взаимодействия с концом одноплечего рычага, цилиндр, жестко установленный на основании, ползун, установленный в цилиндре с возможностью возвратно-поступательного перемещения и связанный с шатуном кривошипно-шатунного механизма, и дополнительную силовую пружину, установленную в цилиндре и взаимодействующую одним концом с ползуном, а другим - с первым захватом образца.1741013Составитель В.Власов Редактор Л,Веселовская Техред М.Моргентал Корректор Т.Софи з 2080 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101