Устройство карусельного типа для испытаний на усталость при изгибе

) С О 1 1 3/3 в, 2 э.п. ф-лы, 4 ил,роскальэыванця каткфиг. изображена схго узла устройства,г.2 - схема устройстмя нагружающими узлау; на фиг.3 - варианахнатон нагружающегосхема нагржения я п Нав ема ееагру, - нид сбоку; ва с двумя алость при кругодля испытанином изгибе.Цель иэоб ающ а ф асширенче функза счет однобраэца как енияожност ми, ни циональцых в временного н т вьеполнеузла; нан ружени растягиваюжности знесбаланременномбраэцов и ом, так и шеение над ругоным изги иг образца. ои, по щеи типа де нз гибе с еери одееоенее двух ированных м спытанци не ГОСУД ЛРСТБЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ П"НТ СССР 1(56) Лнторское свидетельство СССР У 1326947, кл. С О 1 11 3/34, 1985, (54) УСТРОЙСТВО КАРУСЕЛЬОГО ТИПЛ ДЛЯ ИСПьТАЛИЙ НЛ УСТАЛОСТЬ ПРИ ИЗП 1- ВЕ(57) Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытаний ца усталостьпри круговом изгибе, и позволяетрасширить функциональные воэможностиэа счет одновременного нагруженцяобразца как круговым изг ебом, так ирастягивающей силой. На основанииустановлены ееаправляющая 5 н виде тора, нал 2 с приводом его вращейияи цагружающий узел, имеющий тягу 7с поперечиной 15, груз 9, закрепленИзобретение относится к испытателеой технике, а именно к устройствам чет снижения нагрузок о ный на тяге 7, дополнительные грузы 13 ц 14, шарнирно закрепленные на вилках 16 и 17, и захваты 1 О и 11 для концов образца 12, Захваты 1 О и 11 имеют форму конических катков ц установлены ца дополнительных грузах 13 и 4 с возможностью вращения относительно своей осц. Прц вращении вала 2 катки катятся по ннутреццей поверхности паправляк 1 ечей 5 и нагружают образец 12 круговым изгибом и растягинающей силой. При использовании нескольких цагружающцх узлов, установленных ца напранеелющей под равными углами между осями соседних тяг, повышается цадежцость а устройства за счет снижения нагрузок от несбалансированньгх масс при одновременном испытании не мецее двух обраэцон. На внутреееееей поверхности С направляющей и боковой поверхности катков могут быть ныполнецы сопрягаемые зубья, что повьшеает точность за счет исключения прбскальзыванеея катповышение точности эа счет цсключеУстроиство карусельцогеспытаний на усталость пррастяжением состоит иэ основания 1, на котором установлены вал 2 в подшипниках 3 и 4, привод вращения вала (не показан), направляющая 5 в виде тора и нагружающий узел в виде втулки 6, закрепленной на валу 2, тяги 7, установленной н отверстии 8 втулки 6 перпендикулярно оси нала 2, груза 9, закрепленного на тяге 7 соос-О но с ней, двух соосных .захватов 1 О и 11 для. концов образца 2, двух соосных захватов дополнительных грузов 13 и 14,поперечины 15, середина которой жестко связана с концом тяги 7, а ось 5 параллельна оси вала 2, и двух вилок 16 и 17, параллельных плоскости Х"Х симметрии тора. Середина каждой вилки шарнирно связана с соотнетствующим концом поперечины 15, а концы - 20 с противоположными сторонами дополнительных груэон 13 и 14 шарнирами 8 и 19, ось которых перпендикулярна оси захватов 10 и 11 и пересекает ее. Ось захватов 10 и 11 параллельна оси вала 2 2, Захваты 1 О и 1 имеют Аорму конических катков, направленных вершинами навстречу друг другу, примыкающих основаниями.к соответствующим дополнительным грузам 13 и 4 сняэанных 30 с ними с возможностью вращения относительно своей оси и контактирующих боковыми поверхностямис внутренней поверхностью направляющей 5, установленной в плоскости Х-Х, проходящей 35 через ось тяги 7 перпендикулярно оси нала 2. Нд конце тяги 7 выполнен упор 20. Устройство может иметь не менее двух ндгружаюших узлов, установленных в плоскости Х-Х направляющей 1 О 5 под равными углами друг к другу, На внутренней поверхности направляющей 5, контактирующей с катками 1 О и 11, и на боковой поверхности катков 10 и 11 могут быть выполнены сопрягае мые зубья. Захваты (конические катки) 11 установлены в корпусах 21 дополнительных грузов 13 и 14 на подшипниках 22. В корпусе 21 установлено уплотне.ние 23, контактирующее с основанием 50 конического катка 11. Между подшипниками 22 установлена рдспорная втулка 24, Подшипники 22 фиксируются на катках 10 и 11 с помощью пружинной ,шайбы 25 и крьппки 26, закрепленной 55 на торце корпуса 21.Устройство работает следующимобразом. От привода приводят во вращение нал 2 с втулкой 6, которая вращает тягу 7 с грузом 9, тяга 7 способна перемещаться в радиальном направлении в пределах, ограниченных упором 20. Тяга 7 вращается вместе с поперечиной 15, вилками 16 и 17, дополнительными грузами 13 и 14 и коническими катками О и 11. При вращении возникают силы инерции, прижимающие конические катки 1 О и 11 к нап" равляющей 5. Можно выделить следующие силы инерции: Р, - от масс тяги 7, поперечины 15 и вилок 16 и 17; Р - от массы груза 9; 2 Р - от массы захватов (конических катков) 10 и 11, дополнительных грузов 13 и 14 и образца 12От направляющей 5 на катки 10 и 1 действуют реакции В с составляющими Ц = К в 1.п 0 и И = К сов Ы, где. Ы - угол при основании конических катков. Величины реакций и сил инерции связаны между собой соотношениями:В 0,5(Р + Р +2 Р )/вп о(;( = 0 5(Р + Рг +гР );И = 0,5(Р+ Р +2 Р) с 8 О(.Образец ндгружен изгибающим мо" ментом Ми растягивдющей силой И. Величина изгибающего момента в рабочем сечении 27 образца раннаИ" Р (Ь + с)+0,5(Р+Р ). с - И ,где Ь - расстояние от общего центрамасс А захвата 10, дополни"тельного груза 13 и половиныобразца .г до оси шарнира8;с,5 1-г сов ф- расстояние отоси шарнира 18 до линии дей Е1 " расстояние между осями шарниров 18 и 191г - радиус сечения тора;а " расстояние от точки приложения реакции В до оси эахватов.Учитывая приведенное выше значение для И, получимМщ Р(Ь+с-а с 180) + 0,5(Р,+Р)Ф ф(с-а сС 80 С)5 15785Из этой Формулы видно, что практически при любых значекиях входящих в нее величин изгибающий момент не равен нулю. Исключение составляет слу 5 чай ЬО и с щ яср 4, т,е, когда линия действия силы К проходит через центр масс А и одновременно пересекает ось шарниров 18 и 19, Следовательно в устройстве. должно быть обеспечеО но Ь 1 О. Изгибающий момент передается ка образец 12 через опорные пояски 28 захватов и ранги М я (1, с гдг С- реакции иа опорных поясках 28; с - расстояние между ними. Из 5 зпюры изгибающих моментов М(Фиг,ч) видно, что между захватами Рчсопят, Изменение величин М и Х осуществляется грузом 9, который состоит иэ двух дисков с центральным 20 ргэьбовым отверстием, На тяге 7 тякже выполнена резьба, по которой могут перемещаться диски груза 9, Таким образом регулируют величину силы РКатки 10 и 1 катятся по направляю щей 5, при этом образец 12 совершает планетарное движекие и нагружается кяк круговым изгибом, тяк и растягивяющей силой 11, Если испытываются несколько образцов одновременно (Фиг,2), то снижаются кагруэки кя направляющую 5 и другие элементы устройства от вращения несбалансированных масс. При этом испытания иа усталость можкб проводить одновременно с рязпичнымк Мя и Б для каждого нагру" жяющего узла.Если направляющая 5 выполнена зубчатой, например в виде конических зубчатых колес, я катки О и 1 имеют 40 зубья, сопрягаемые с зубьями направляющей, то это позволяет исключить проскальзывание катков, т.е. точно контролировать частоту кагружения образца, 45 30 Формула изобретения 71 6репленный на тяге соосно с ней, идва соосных захвата для концов образца, ось которых параллельна оси вала,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения функциональных воэможностей эа счет одновременного наг"ружения образца как круговым изгибом,так и растягивающей силой, оно снабжено направляющей в виде тора, диаметральная плоскость симметрии которого проходит через ось тяги, анягружающий узел выполнен в виде двухсоосных захватам дополнительных грузов, поперечины, середина которойжестко связана с другим концрм тя"ги, а ось параллельна оси вала,двух вилок, шарнирно связанных ссоответствующими концами поперечи"ны и закрепленных на соответствующих грузах посредством соответствующих пар шарниров, оск которых перпендикулярны оси захватов и пересечены с кею, и упора, закрепленногоня одном конце тяги, ко втулке выполнено радиальное отверстие, черезкоторое проходит один конец тяги, азахваты имеют Форму конических катков, направленных вершинами навстречу друг другу, связанных снсими основаниями с соответствующими дополнительными грузами с воэможностью нращекия относительно своей оси и контактирующих боковымк поверхно"тями свнутренней поверхностью направляющей,2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности эа счет снижения наг"руэок от несбалансированных масспрк одновременном испытакии ке менеедвух образцов, оно снабжено дополнительными нагружающими узлами, выпол"некными аналогично основному нагружающему узлу и установленными по окруж"ности, центр которой проходит черезось вала, с равными углами между ося-,ми соседних тяг1. Устройстно карусельного типа для испытаний на усталость при изгибе, содержащее основание, установленные на нем нап с приводом его вращения и нагружяющкй узел, имеющий втулку, закрепленную на валу, тягу, одним концом закрепленную на втулке перпендикулярно оси вала, груз, эак 50Э. Устройство по пп,1 и 2, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет исключения проскальзывания катков, на внутренней поверхности направляю щей и боковой поверхности катков выполненЫ сопрягаемые зубья.Составитель Г. СавинРедактор А. Лежнина Техред М,Ходанич Корректор 3. Лончаков Подписи ри ГКНТ СС ский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 иэводственно-издат Заказ.1910ВНИИПИ Госуда Тираж 500 .венного комитета по изо 113035, Москва, Ж, Р тенцям и открытия ская наб д, 4/5