Установка для испытания материаловна усталость

Союз СоветскикСоцналистическнкреспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 и 796724(51)М. Кл. С 01 И 3/38В 06 В 1/04 1 ввударстввеьй кемнтет СССР йо Аелам изобретений н вткрыткй(72) Авторы изобретения С.Л. Рево и В.С. Копань Киевский ордена Ленина государственный университет им. Т. Г. Шевченко(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА УСТАЛОСТЬ Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к установкам для испытания образцов материалов и деталей на усталость,Известна установка для испытания материалов на усталость, состоящая из бал 5 ки, защемленной одним концом в неподвижном захвате, второй конец которой с укрепленным нв нем образцом расположен между полюсами электромагнита, подклю 10 ченного к источнику переменного тока 11.Недостаток установки - невозможность плавного регулирования длины балки во время испытаний, что уменьшает точность, настройки колебательной системы на ре 15 эонвнс и ведет к снижению точности испытания.Наиболее близкой к изобретенитб тто техническому существу является уствнмка для испытания материалов на усталость, содержащая зажим для крепления образца систему возбуждения колебаний образ.-; ца, включающую магнит и источник переменного тока и аппаратуру для измерения 2вибрации и внутреннего трения. В извес 1" ной установке один конец образца закрепляется в зажиме, а другой располагается между полюсами электромагнита. Подстройка резонансного режима может быть осуществлена, например, с помощью передвижного зажима. При испытании образцов зарождение и накопление усталостньтх повреждений контролируются в процессе испитания путем контроля изменения резо нансной частоты образца и внутреннеготрения Г 23Однако, недостаточно высокая точность настройки резонансного режима не позво-. ляет с высокой точностью зафиксировать момент зарождения трещины, Другим факторам, снижающим .точность испытаний, является влияние магнитного поля на величину внутреннего трения в материале образца.Цель изобретения - повышение точности испытаний.дга цель достигается благодаря то- му, что система возбуждения колебаний7967образца снабжена лентой из электропроводящего материала, которая подключенак источнику переменного тока и расположена между полюсами магнита перпендикулярно магнитным силовым линиям, и 5механизмом натяжения ленты, а зажимзакреплен на ленте.На чертеже изображена схема предла. гаемой установки,Установка содержит зажим 1 для креп Олены образца 2, закрепленный на ленте.3 из электропроводящего материала, ко.вторая расположена между полюсами магнита 4 перпендикулярно магнитным .; силовым линиям и подключена к источнику 155 череменного тока регулируемой частоты. Лента 3 натянута на кронштейнах 6и 7 с помощью механизма натяжения, включающего винт 8 и гайку 9. Онв являетсярезонирующим элементом системы возбуж- щдения колебаний, в состав которой входяттакже механизм натяжения, магнит 4 и источник 5 переменного тока. Установка содержит также аппаратуру для измерения вибрации и внутреннего трения в состав кото". црой входят осветитель 10, микроскоп 11,установленные на подвижной каретке 12,перемещаемой винтом 13, два фотоэлектрических преобразователя 14 (нв чертежевиден только один из них), расположенные ЗОв плоскости А-А изображения микроскопа11, и подключенные к преобразователям14 частотомеры 15,Установка работает следующим образом. 35Образец 2 закрепляется в зажиме 1так, чтобы его продольная ось совпала соптической осью осветителя 10 и микроскопа 11, При прохождении переменноготока резонансной частоты через ленту 3 40последняя начинает колебаться между полюсами магнита 4 в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа, возбуждаяколебания образца 2. Свободный конецобразца 2 перекрывает световой поток, 4 Зидущий от осветителя 10 к микроскопу11. Изображение нижнего конца образцанаходится в плоскости А-А,. поэтому изменяется световой поток, попадающий вфотоэлектрические преобразователи 14 и йв них возникают импульсы тока, поступаю ф.щие в частотомеры 15, Преобразователи14 смещены относительно друг друга вплоскости, перпендикулярной плоскости чертежа, на определенное, устанавливаемое за-раннее расстояние. Поэтому, при колебаниях конца образца 2 его изображение прекрывает преобразователи 14 в разныемоменты. времени. Изменяя натяжение лен 24 4ты З,и частоту источника 5 переменного тока, а также смещая ось осветителя 10 микроскопа 11 с помсицью каретки 12 в направлении "от нвс (относитепьно плоскости чертежа), добиваются, чтобы один из частотомеров 15, считал, в другой - нет при возможно больших амплитудах колебания образца 2, Так настраивают систему лента 3 - образец 2 на резонанс, Затем устанавливают с помощью каретки 12 осветитель 10 и микроскоп 11 в положение, соответствующее выбранной сот- ,ласно условий испытания амплитуде колебаний образца 2. Изменяя силу тока, идущего через ленту 3, добиваются. чтобы оба частотомера 15 считывали импульсы, причем, при уменьшении амплитуды колебания образца 2 частотомер 15, подключенный к преобразователю 14, расположенному . соответственно большей амплитуде колебаний, прекращает считать. После определенного числа импульсов нагружения изгибом в образце 2 зарождается трещина, резонанс нарушается, амплитуда колебаний образца 2 уменьшается, указанный частотомер 15 перестает считать, о чем сигнализирует, например электрический звонок. Систему пента- образец настраивают на уменьшающуюся резонансную частоту и испытания продолжают до тех пор, пока не разрушится образец, Получают кривые зависимости частоты образцв от количества циклов нагружения, характеризующие, фактически скорость зарождения и распространения устапостной трещины. В процессе испытания помимо измерения частоты периодически измеряют внутреннее трение. цпя этого выключают источник 5, крепят зажим 1 образца 2 к станине (фундаменту), возбуждают свободные затухающие колебания образца 2 например ударом. Осветитель 10 и микроскоп 11 заранее устанавливают на ту ампь,питуду колебаний конца образца, в окрест ности которой хотят измерить внутреннее трение.,Устанавливая с помощью каретки 12 осветитель 10 и микроскоп 11 в различные положения, снимают амплитудные зависимости внутреннего трения. Если параметры преобразователей 14 отличаются один от другого так, что ошибка Ы/ИЗЕЙ%то при измерении внутреннего трения польфзуются одним преобразователем. При испытаниях на усталость целесообразнее применение нескольких преобразователей 14, установленных на различные амплитудыи подключенных каждый к своему чвстото ею меру 15. Благодаря этому, за один прием по показаниям нескольких частотомеровакаэ 9761/80 Тираж 918 Подписи ВНИИПИ Государс еенного комитета СССР по делам изобретений и открытий 0ю 4 5 ППП фПатентф, г, Ужгород, ул. Проектн