Установка для испытания образцов на усталость

( 91 01 1"ч 3 ОПИ ОБРЕТЕ К АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛ ЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР)(71) Ухтинский индустриальный институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1307294, кл, 6 01 И 3/32, 1985.(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА УСТАЛОСТЬ(57) Изобретение относится к установкамдля испытания образцов на усталость, Цельизобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности испытания образцов не толькопри многоимпульсном пульсирующем на-.гружении, но при многоимпульсном знакопеременном нагружении в каждом цикле,,На основании размещена цепная передачас набором звездочек 5 - 7 различных радиусов и 8 - 10 равных радиусов. Звездочка 5прикреплена к платформе 4, приводимой вовращение приводом 2 через вал 3. Звездочки 5-7 соединены с кулисами 12 с помощью осей, Другие концы кулис соединены осью 13 с фиксатором их положения, Звездочки 8 - 10 соединены с другими кулисами 12, прикрепленными к основанию, и исключают прогибы прямолинейных участков цепи 11, На звеньях цепи 11 закреплены активные захваты для образцов и направляющие 15 для инерционных масс с пассивными захватами, Снаружи на кулисах 20 закреплены стаканы 22 с пружинами, поджатыми винтами. Усилия пружин передаются через ролики 27 нэ пассивные захваты, вызывая сжатие образцов. Усилия растяжения на образцах создаются при огибании ими звездочек 5 - 7, Установка требуемого числа звездочек заданных радиусов, выбор масс и скорости движения цепи 11 позволяют формировать цикл с требуемым числом импульсов заданных длительностей с уровней как при пульсирующем, так и при знакопеременном нагружении, 4 ил.Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов на усталость.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности испытаний образцов не только при многоимпульсном пульсирующем нагружении в каждом цикле, но и при многоимпульсном знакопеременном нагружении в каждом цикле.На фиг,1 представлена схема установки (вид сверху); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - две направляющие с инерционными массами и одно нагружающее устройство.Установка содержит основание 1. Привод 2 связан валом 3 с поворотной платформой 4, к которой прикреплена звездочка 5. Наборы звездочек 5 - 7 различных радиусов и 8 - 10 одинаковых Радиусов образуют с роликовой цепью 11 цепную передачу, Звездочки 5 - 10 установлены на конце кулис 12, в пазах которых установлены оси 13 и 14 с фиксаторами положения кулис. По периметру цепи 11 закреплены направляющие 15, к которым прикреплены активные захваты 16, В направляющие 15 установлены инерционные массы 17, шарнлрно соединенные с пассивными захватами 18. В захватах 16 и 18 закреплены образцы 19,Кулисы 20, в пазах которых установлены осел 21 с фиксаторами положения кулис, соединень, с основанием 1, К другим концам кулис 20 жестко прикреплены стаканы 22, в которых расположены пружины 23, одними концами упирающиеся в винты 24, служащие для поджатия пружин 23, а другими - в торцы поршней 25. На штоках 26 установлены ролики 27, периодически взаимодействующие с массами 17, выступающие части 40 которых из направляющих 15 выполнены в форме шаровых кулачков, Звездочки 8 - 10 воспринимают усилия пружин 23, исключая при этом прогибы цепи в местах зацепления звездочек 8 - 10 с цепью 11.Инерционные массы 17 соединены с пассивными захватами 18 шарнирно с той целью, чтобы образцы 19 испытывали только сжатие при конгактировании роликов 27 с инерционными массами 17.Установка работает следующим обра-, зом.Подбирают необходимые наборы звездочек 57 и соответственно 8 - 10, число которых в каждом наборе равно требуемомучислу импульсов в каждом цикле нагружения, Устанавливают в захваты 16 и 18 образцы 19, Устанавливают, прямолинейные участки цепи пропорционально временам задержки в следовании импульсов и закрепляют кулисы 12 на оси 13 так, чтобы звездочки 5 - 7 ограничивали собой прямолинейные участки. Против средин прямолинейных участков цепи устанавливают звездочки 8 - 10 с соответствующими кулисами так, чтобы они выходили в зацепление, но не создавали усилия на цепь, и после этого закрепляют, кулисы на оси 14.Винтами 24 создают в пружинах 23 усилия, определяемые скоростью вращения и радиусом предшествующей звездочки и наименьшей инерционной массой 17, которая устанавливается в направляющей 15 так, что соответствующий предшествующей звездоцке ролик 27, находясь на вершине шарового кулачка наименьшей инерционной массы, создает между дном стакана 22 и поршнем 25 незнацительный зазор и все усилие пружины 23 передается на образец 19. Под действием этого усилия пружина 23 получает осадку Л, так что в образце 19, соединенном с наименьшей инерционной массой 17, усилие растякения равняется усилию сжатия.Допустим, что следующая инерционная масса 17 (фиг,4) в два раза больше наименьшей. Усилие растяжения в образце 19, соединенном с этой инерционной массой, при вращении ее вокруг той же звездочки возрастает в два раза, Эта инерционная масса устанавливается в направляющей 15 так, что при контактировании с роликом 17 подожмет прукину 23 на величину л И тогда усилие растяжения в этом образце 19 будет равняться усилию Сжатия. Разность наибольшей и наименьшей инерционных масс будет пропорциональна высоте кулачка Ь. Наибольшая высота кулачка Ь определяется из условия прочности штока 26 и возможности перемещения ролика 27 по кулачку инерционной массы 17, Таким образом, чтобы усилия растяжения образцов равнялись усилиям сжатия, длины выступающих частей масс 17 из направляющих 15 должны быть пропорциональны их массам,Включают двигатель и через привод 2 и вал 3 сообщают поворотной платформе 4 вращательное движение, При этом цепь приходит в движение, Б образцах, движущихся по окружностям около звездочек 5 - 7, создаются за счет инерционных масс 17 усилия растяжения, а в образцах, инерционные массы которых контактируют с роликами 27; создаются усилия сжатия, 1 аким образом, образцы, испытываются при многоимпульсном знакопеременном нагружении в каждом цикле. При расслабленных пружинах 23 образцы испытываются при многоим 1826025пульсном пульсирующем нагружении в каждом цикле.Скорость цепи определяется требуемой частотой нагружения, При этот частота нагружения пропорциональна скорости, а уси лия в образцах при огибании звездочек пропорциональны квадрату скорости и массе 17, но обратно пропорциональны радиусу звездочки. Таким образом, выбор скорости цепи, числа звездочек, их радиусов, масс 17 10 и соотношения длин прямолинейных участков цепи позволяет устанавливать частоту нагружения, число импульсов в цикле, их уровни и времена задержек между импульсами. 15Формула изобретенияУстановка для испытания образцов на усталость, содержащая основание, размещенное на нем центробежное нагружаю- щее устройство, включающее поворотную 20 платформу, инерционные массы, цепную передачу со звездочками разного диаметра, одна из которых прикреплена к поворотной платформе, кулисы, на концах которых закреплены оси соответствующих звездочек, 25 и установленную в пазах кулис ось с фикса- . тором положения кулис относительно оси, соосные активные и пассивные захваты образцов, активные из которых связаны с поворотной платформой посредством цепи, а 30 пассивные связаны с соответствующими инерционными массами, и прикрепленные к цепи передачи по ее периметру направляющие для соответствующих инерционных масс, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения испытаний образцов не только при многоимпульном пульсирующем нагружении в каждом цикле, но и при многоимпульсном знакопеременном нагружении в каждом цикле, она снабжена дополнительными кулисами, звездочками одинакового диаметра, оси которых закреплены на,концах соответствующих дополнительных кулис, закрепленной на основании и установленной в пазах дополнительных кулис осью, фиксатором положения кулис относительно этой оси, и дополнительными нагружающими устройствами, каждое из которых включает стакан, жестко соединенный с соответствующей кулисой, винт, установленный на одном торце стакана, поршень, установленный в стакане, размещенную в стакане пружину, одним концом упиоающуюся в винт, а другим - в торец поршня, и ролик, закрепленный своей осью нэ штоке поршня и предназначенный для взаимодействия с инерционными массами. которые выполнены в форме кулачка со сферической поверхностью и соединены шарнирно с соответствующими пассивными захватами образцов,1826025 Составитель В,Власоведактор С.Рожкова Техред М.Моргентал Кор Ткач роизводственн ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гага аказ 2844 ВНИИ ТиражГосударственного комитета по изобре 113035, Москва, Ж, Рауш Подписноениям и открытиям при Гая наб., 4/5