Стенд для усталостных испытаний

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ИСАЙ ОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСт(56) Авторское свидетельство СССРУ 827991, кл. С 01 М 13/00, 1981. на(54) СТЕНД ДЛЯ УСТЛЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ (57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к усталостным испытаниям образцов на изгиб с кручением. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний образцов на изгиб и совместное действие изгиба с кручением. На станине 1 установ лены привод 2 с валом 3, механизм 5 перемещения с нагружающим валом 4, две скобы 6, пассивные 7 и активные захваты для образцов, карданный шарГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР 10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ 801317317(ц 4 С 01 И 3/32, С 01 М 13/ нир, представляющий собой крестовину 9 с двумя вилками 10, шарнирно на ней установленными. На валы 3 и 4 деты втулки 11, обеспечивающие поворот скоб 6. На концах скоб выполнены пазы для перемещения по ним активных захватов. При включении привода карданный шарнир начинает вращаться и приводит во вращение установленные в захватах образцы. При этом нагружающий вал смещен относительно оси вала 3. В зависимости от взаиморас" положения скоб и вилок карданного шарнира вращающиеся образцы подвергаются действию или изгибающего, или крутящего момента. Для обеспеченияЩ совместного их действия на активные захваты образцов надеты стаканы, шарнирно связанные с вилками, цапфы которых установлены в пазах 12. Изменяя угол поворота скоб 6 относительно валов 3 и 4, изменяют соотношение крутящего и изгибающего моментов. 1 з.п, ф-лы. 4 ил,17317 13Изобретение относится к испытательной технике, в частности к усталостным испытаниям образцов на изгиб с кручением,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей путемобеспечения испытаний стержневыхобразцов на изгиб и совместное дей-ствие изгиба с кручением.На фиг. 1 представлена установкапри испытании стержневых образцовна изгиб, общий вид; на фиг, 2то же, при испытании стержневыхобразцов на кручение; на фиг,3узел крепления образцов в активномзахвате; на фиг. 4 - узел крепленияобразцов при испытании на совместное действие изгиба с кручением.Стенд содержит станину 1 с установленным на ней приводом 2 вращенияс валом 3, нагружающий вал 4 с механизмом 5 перемещения в направлении,перпендикулярном оси валов, две одинаковые скобы 6, пассивные 7 и активные 8 захваты для установки образца,карданный шарнир, состоящий из крестовины 9 и двух вилок 10, закреплен.ных на валах и шарнирно связанных скрестовиной, две втулки 11, установленные на валах для обеспечения поворота скоб вокруг осей валов, Концыскоб, лежащих в одной плоскости, выполнены с пазами 12 для установки иперемещения в них активных захватов 8с лысками 13. Для фиксации захватовв пазах 12 служат регулировочные винты 14.1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Кроме того, для испытаний образцов при одновременном действии изгибаюшего и крутящего моментов с обеспечением изменения соотношений между ними стенд снабжен двухзвенным механизмом, состоящим из стаканов 15, предназначенных для размещения в них активных захватов, шарнирно соединенных с вилками 16, На последних симметрично относительно их концов установлены цапфы 17, предназначенные для установки в пазах 12.Стенд работает следующим образом.Испытание образцов на изгиб (фиг. 1).В этом случае скобы б вала 3 лежат в одной плоскости с вилкой 10 вала 4, а скоба 6 вала 4 - в одной плоскости с вилкой 10 вала 3 так, как это показано на фиг. 1. Образцы устанавливаются в пассивных 7 и активных 8 захватах, причем жестко фиксируютсятолько в пассивных захватах, что позволяет исключить в процессе нагружения образцов воздействие на них крутящего момента. Затем активные 8 захваты устанавливаются в пазах 12 внужном положении и фиксируются регулировочными винтами 14, Если испытания проводятся при симметричномрежиме нагружения, то захваты 8 закрепляются в середине пазов 12 и довведения нагрузкивалы 3 и 4 остаются соосными. Если испытания проводятся при асимметричном режиме, то захваты 8 смещают в пазах 12 от их середины и фиксируют их в таком положении винтами 14. В этом случае довведения нагрузки валы 3 и 4 располагаются под некоторым углом другк другу, Затем с помощью механизма 5перемещения вводится необходимый изгибающий момент путем смещения конца вала 4 в ту или иную сторону (например, вниз к станине) на необходимую величину. При этом испытуемыеобразцы изгибаются. как это показанона фиг. 1. Затем включают привод 2, который приводит во вращение всю систему вместе с карданным шарниром, в результате чего образцы подвергаютсяциклическому нагружению изгибающим моментом по синусоидальному закону. Таким образом, за один оборот кардан- ного шарнира образцы испытывают полный цикл нагружения в верхнем (верРтикальном) положении (угол поворота =0) образцы, установленные на вертикальной части крестовины, испытывают воздействие максимального изгибающего момента, причем образцы изогнуты в разные стороны. Затем при переходе их в горизонтальное положение нагрузка уменьшается и в горизон,отальном (=90 ) положении образцы полностью разгружены, при с 180 на образцы вновь дейстВует максимальный изгибающий момент, но обратного знака, при =270 образцы разгружены,опри=360 - возвращаются в исходное положение Испытание образцов на кручение,В этом случае скобы б закрепляются во втулках 11 так, что на валу 3 они располагаются в одной плоскости с вилкой 10 вала 3 а на валу 4 в одной плоскости с вилкой 10 вала 4 (как показано на фиг. 2), Образцы устанавливаются в активных 8 и пас1317317 сивных 7 захватах, а регулировочные винты 14 полностью выкручиваются. Это обеспечивает свободное перемещение захватов 8 по пазу 12, что исключает воздействие на образцы изгибающего момента.Крутящий момент вводится с помощью механизма 5 перемещения путем смещения конца вала 4. В этом случае кручение испытывают только горизонталь но расположенные образцы, в то время как вертикально расположенные образцы с захватами 8 свободно перемещаются по пазу 12. При вращении карданного шарнира происходит цикличес кое нагружение образцов крутящим моментом по синусоидальному закону.Для обеспечения испытаний образцов на усталость при совместном действии крутящего и изгибающего моментов с 20 различными их соотношениями образцы устанавливают в пассивных и активных захватах. На активные захваты 8 надевают стаканы 15, шарнирно соединенные с вилками 16. Последние отводятся 25в сторону от захвата образца на уголкоторый определяет соотношениекрутящего и изгибающего моментов: М=М выонг; Г 1,=М созос, хр.де М - полный момент, действующийна образцы в определенный период поворота.Цапфа 17 вилок закрепляется в пазу 12 скоб 6, а последние устанавливаются в соответствующем положении путем поворота на необходимый угол по высоте,40В процессе вращения образцы испытывают воздействие одновременно крутящего и изгибающего моментов. Таким образом, предлагаемый стенд позволяет осуществить испытания одновременно нескольких стержневых образцов при действии изгибающего, крутящего моментов и совместного их действия с возможностью плавной регулировки их соотношения. формула изобретения 1. Стенд для усталостных испытаний, содержащий станину, установленные на ней привод вращения с валом и нагружающий вал с механизмом его перемещения в направлении, перпендикулярном оси валов, оппозитно установленные на соответствующих валах две одинаковые скобы, концы которых лежат в одной плоскости, пассивные и активные захваты для установки образца, последние иэ которых закреплены на концах соответствующих скоб, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен карданным шарниром, крестовина которого лежит в плоскости концов скоб, а вилки закренлены на соответствующих валах и размещены между крестовиной и соответствующими скобами, активные захваты установлены .с возможностью перемещения в направлении, параллельном оси валов, и фиксации в заданном положении, а скобы установлены на ва лах с возможностью поворота вокруг их оси.2. Стенд по п. 1, отличающ и й с я тем, что он снабжен стаканами, в которых размещены активные захваты, и вилками, концы которых шарнирно закреплены относительно стакана.137317 Составитель В.Лазареваедактор В.Ковтун Техред А.Кравчук рректор С.Шекмар аказ 2415/38 Тираж 76 ВНИИПИ Госуд енного к по делам етений и 113035, Моск -35, Рау7 Подписномитета СССР арств изобр ва, Б ткрытиикая наб., д. 4/5 ул. роектна оизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужг