Установка для испытания листовых материалов на усталость при плоском напряженном состоянии

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК С 01 Ы 3/3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ чи нагрузкиугому элеержня,с упруг.имустановленжня, и раэых грузов,и для перед ителей к уп но в виде с риспособлен т силовозбу ыпол нног менту соеди дним конца ка, жестко элементом, дного на другмещенных на м конце сте тержне смен ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ(72) Г.С.Писаренко, А.В,Башта, В.М,Пилькевич и О.Е,Богинич (71) Институт проблем прочности АН УССР(53) 620.178.322,2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР У 705300, кл. С 01 М 3/22, 1979.2. Авторское свидетельство СССР У 953517, .кл. С 01 Н 3/34, 1981 (прототип).(54) (57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ ПЛОСКОМ НАПРЯ 1 КЕННОМ СОСОИИ, содержащая нагружающее устройство, взаимодействующий с ним упругий кольцевой элемент и соединенные с последним две пары захватов крестообразного образца листового материала,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения возможностей путем обеспечения независимого приложения нагрузки по двум взаимно перпендикулярным направлениям, упругий элемент выполнен в виде трех соосно расположенных колец, крайние из которых связаны между собой и соединены с внутренней стороны с одной парой захватов, а среднее соединено с внутренней стороны с другой парой захватов,нагружающее устройство выполнено в виде двух электромагнитных силовозбудителей, установленных во взаимно перпендикулярных направлениях, а установка снабжена приспособлениями для передачи нагрузки от силовозбудителей к упругому элементу, одно из которых соединено снаружи со средним кольцом, а другое соединеноснаружи с крайними кольцами.2. Установка по п. 1, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, чтр каждое из195 1 1 132Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов а именно, к установкам для испытания листовых материалов на усталость,и может использоваться при изучении 5 поведения листовых материалов в условиях плоского напряженного состояния.Известна установка для испытания листовых материалов на усталость, содержащая нагружающее устройство О в виде электродинамического силовоэбудителя, захваты для крепления образца, упругий элемент в виде скобы, соединенный с захватами и установленный на нагружающем устрой. 15 стве Е 17Установка позволяет проводить испытания лишь при одноосном растя-. жении-сжатии, в то время как для листовых материалов наиболее характерным является плоское напряженное состояние. Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является 25 установка для испытания листовых материалов на усталость при плоском напряженном состоянии, содержащая нагружающее устройство, взаимодейству. ющий с ним упругий кольцевой элемент З 0 из одного кольца и соединенные с последним две пары захватов крестообразного образца листового материала, в которых нагружающее устройство включает привод вала с ротором, внут"35 ри которого размещены клиновой разжимной элемент в виде усеченной четырехгранной пирамиды и ползуны с нажимными роликами, контактирующими с внутренней поверхностью40 упругого кольцевого элемента, взаимодействующего своей внешней. поверхностью с захватами крестообразного образца листового материала, В установке имеется устройство для сообщения клиновому разжимному элементу45 осевых пермещений, включающее торцевойкулачок и взаимодействующий с ним подпоужиненный толкатель, пружина которого оперта на разжимнойэлемент 123.Установка позволяет испытывать образца при двухосном пульсирующем растяжении. Однако конструкция нагру" жающего устройства и упругого кольцевого элемента не дает возмож-. 55 Мости независимого приложения нагрузки по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Цель изобретения - расширение возможностей путем обеспечения независимого приложения нагрузки по двум взаимно перпендикулярным направлени-. ям.Указанная цель достигается тем, что в установке для испытания листовых материалов на усталость при плоском напряженном состоянии, содержащей нагружающее устройство, взаимодействующий с ним упругий кольцевой элемент и соединенные с последним две пары захватов крестообразного образца листового материала, упругий элемент выполнен в виде трех соосно расположенных колец,. крайние из которых связаны между собой и соединены с внутренней стороны с одной парой захватов, а среднее соединено с внутренней стороны с другой парой захватов, нагружающее устройство выполнено в виде двух электромаг-нитных силовозбудителей, установленных во взаимно перпендикулярных наПравлениях, а установка снабжена приспособлениями для передачи нагрузки от силовозбудителей к упругому элементу, одно из которых соединено снаружи со средним кольцом, а второе соединено снаружи с крайними кольцами еКаждое из приспособлений для передачи нагрузки от силовозбудителей к упругому элементу выполнено в. виде стержня, соединенного одним концом с упругим элементом, диска, жестко установленного на другом конце стержня, и размещенных на стержне сменных грузов.Такое выполнение упругого элемента и нагружающего устройства позволяет проводить усталостные испытания листовых материалов при двухосном растяжении-сжатии с независимым приложением нагрузки по двум взаимно перпендикулярным направлениям.На фиг. 1 представлена установка для испытания листовых материалов на усталость при плоском напряженном состоянии, общий вид; на фиг, 2 - установка; вид сверху.Установка содержит основание 1,. на котором размещены нагружающве устройство в виде двух электромагнит. яых. силовозбудителей 2 и 3, установленных во взаимно перпендикулярных направлениях, две пары захватов 4,5 и 6,7 крестообразного образца 8 листового материала и упругий/виде трех соосно расположенныхколец 9 - 11, крайние из которых9 и 11) связаны между собой и соединены с внутренней стороны с одной 5парой захватов 6 и 7, а среднеекольцо 10 соединено с внутреннейстороны с другой парой захватов4 и 5. В установке имеются приспособления для передачи нагрузки от силовозбудителей 2 и 3-к упругому кольцевому элементу, одно из которыхсоединено снаружи со средним кольцом10, а второе соединено снаружи скрайними кольцами 9 и 11, причем 15каждое из приспособлений соответственно выполнено в виде стержня 12или 13, соединенного одним концомс упругим элементом, диска 14 или15, жестко установленного на другом 20конце стержня 12 или 13, и размещенных на. стержне 12 или 13 сменныхгрузов 16 или 17.Эахваты скреплены с упругим элементом с помощью крепежных деталей 2518-21. Крайние кольца 9 и 11 жесткосвязаны между собой деталями 18 и 20и образуют единое составное кольцо,суммарная жесткость которого равнажесткости среднего кольца 1 О,, при этом кольца 9 и 11 опираютсяпосредством деталей 18 и 20 наоснование 1, а среднее кольцо 10опирается на основание 1 посредствомдеталей 19 и 21 и не взаимодействуетс крайними кольцами 9 и 11. Электромагнитные силовозбудители 2 и 3 электрииески связаны с индивидуальнымисиловыми усилителями 22 и 23, подключенными к фазовращателю 24, накоторый поступают сигналы от двух задающих генераторов 25 и 26, имеющих общий счетчик 27 циклов. Установка содержит также комплекс 28 измерительной аппаратуры с тензодатчиками 29, прикрепляемыми к поверхности образца 8.Установка работает следующим образом.Выходные сигналы с задающих генераторов 25 и 26 через фазовращатель 24 подаются на вход усилителей 22, и 23, а затем на вход электромагнитных силовозбудителей 2 и 3, возбуждающих резонансные колебания колец 9 , 11 и 10, которые через захваты 4 и 7 передаются на образец 8. Напряженно-деформированное состояние образца 8 регистрируется с помощью тензодатчиков 29 и комплекса 28.Ревонансные свойства установки в основном определяются жесткостью упругого элемента. Поэтому при развитии микроповреждений в,материале образца 8 в процессе испытания резонансная частота практически, не изменяется и отпадает необходи", мость в ее автоподстройке. Наличие сменных грузов 6 и 17 позволяет сравнительно просто варьировать резонансную частотуПредлагаемая установка позволяет проводить испытания как при одноосном, так и при двухосном растяжении- сжатии, кроме того, вследствие незави" симости колебаний по двум взаимно перпендикулярным направлениям позволяет регулировать как амплитуду, так и фазу этих колебаний при изучении реальных процессов, происходящих в листовых конструкционных материалах в условиях эксплуатации.1132195 оставитель А.Зайцевехред М.Кузьма Корректор М.Леонтюк актор К.Волощук Заказ г. Ужгород, ул. Проектная,Патент илиал ПП 782/36 Тираж 822 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РПодписноекомитета СССРи открытийушская наб., д.4/