Установка для испытаний материалов на усталость при двухосном растяжении

 

О П И С А Н И Е ()953517 изов етиния

Союз Советские

Социапистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (5! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.01.81 (21) 3231864/25-28 (5()M. Кл.

QO1 Й 3/34 с присоединением заявки М Ъеударетеенный комитет

СИР ао делам изобретений н открытей (23) Приоритет

Опубликовано 23.08.82. Бктллетеиь рр 31 (5Ç) УДК620, . 178.322. .1(088.8) Дата опубликования описания 25.08.82.(72) Автор изобретения

Н. P. Музыка

Институт проблем прочности АН Украинс (7l ) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ

НА УСТАЛОСТЬ ПРИ ДВУХОСНОМ РАСТЯЖЕНИИ

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к устройствам дпя определения усталостных свойств материалов при двухосном растяжении.

Известна установка для испытаний материалов при двухосном нагружении, содержащая нагружакаций механизм, силовозбудитель и расположенные во взаимно перпендикулярном направлении захва- p ты дпя крепления образца $1) .

Недостатком установки является то, что ее применение не обеспечивает проведение усталостных HcHblTBHHA HpH двухОснОм растяжентпт пО прОграммирОВаннО 1 5 му циклу нагружения.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является установка . для испытаний материалов на усталость при двухосном растяжении, содержащая . захваты дпя крепления образца, расположенные Во взаимно песцтендикулярных направлениях, и нагружакаций механизм, выполненный в виде параллелограмма, звенья которого разомкнуты в вершинах, лежат на одной из его диагоналей и соединены с силовозбудителями (2) .

Недостатком устройства является то, что оно не позволяет проводить испытания материалов по заданной программе.

Пель изобретения — проведение испытаний по программированному циклу нагружения.

Указанная цель достигается тем, что в установке дпя испытаний материалов на усталость при двухосном растяжении, содержащей захваты для крепления образца, расположенные во взаимно перпендикулярньтх направлениях, и нагружаюший механизм, нагружаюший механизм включает упругое кольцо, взаимодействукацее внешней поверхностью с захватами образца, ротор, несущий радиально расположенные ползуны с размещенными на их концах нажимттыми роликами, контактирутстцими с внутренней поверхностью упругого кольца, установленный на валу ротора между ползунами с возможностью

3 95351 вращения и осевого перемещения кЛиновой разжимной элемент, имеющий различные углы наклона его рабочих плоскостей, и усцюйство для сообщения последнему осевых колебаний.

Кроме того, устройство для сообщения. клиновому разжимному элементу осевых колебаний выполнено в виде торцевого кулачка, закрепленного на валу ротора, и взаимодействующего с ним подпружииеьпюго толкателя, пружина ко-!., торого оперта на клиновой разжимной элемент.

На фиг. 1 изображена преплагаемая установка, продольный разрез; на фиг. 2= is разрез А-А на фиг. 1; на фыг. 3 — вариант исполнения установки.

Установка содержит корпус 1, нагружающий механизм, включающий привод 2, обеспечивающий заданную скорость вра- 2о щения вала 3 с ротором 4. Внутри которого установлены клиновой разжимной элемент 5, пмеюший форму усеченной четырехгранной пирамиды, и ползуны 6 с ижимными роликами 7, контактируюши- 25 ми с внутренней поверхностью упругого ксютьца 8, которое своей внешней поверхностью взаимодействует с захватами 9 образца 10, установленными в направляющих 11. На валу 3 размещено устрой- so ство для сообщения клиновому разжимному элементу осевых колебаний, включающее торцевой кулачок 12, фиксируемый с помошью гайки 13, и взаимодействующий с ним подпружиненный толкатель 14, пружина 15 которого оперта на клиновой разжимной элемент 5. Рабочи поверхности клинового разжимного элемента 5 имеют разные углы наклона.

Упругое кольцо 8 прикреплено к резь- „,, бовым ползунам 16 (фиг. 3), расположенным по осям испытуемого образца 10 на его лепестках и имеющим возможность перемещаться с помощью винтов 17, установленных на захватах 9.

Установка работает следуюшим образом.

Образец 10 с захватами 9 размещают в направляющих 11 корпуса l. Затем помещают упругое кольцо 8 таким образом, чтобы его внешняя поверхность соприкасалась с захватами 9, а внутрь упругого кольца вводят ротор 4. Вращением гайки 13 устанавливают заданный уровень усилий нагружения образца. Включают привод 2 и разгоняют вал 3 с рото- " ром 4 до заданной частоты нагружения.

Торцевой кулачок 12, вращаясь вместе с валом 3, перемешает толкатель 14

7 ф циклически с заданной амплитудой пере мещений. Толкатель 14 через пружину

l5 передает усилие на нажимные ролики 7 ползунов 6 посредством клинового разжимного элемента 5. Ролики 7, обкатываясь по внутренней поверхности упругого кольца 8, деформируют его и возбуждают в нем волну радиальных перемещений. При этом циклические напряжения с переменной амплитудой созpàþòñÿ в образце вследствие различных углов наклона рабочих плоскостей клинового разжимного элемента 5.

Й частности применение клинового разжимного элемента 5 в виде усеченной четырехгранной пирамиды, углы наклона плоскостей которой, расположенных о одной оси испытуемого образца, отж чаются от углов наклона плоскостей, расположенных по другои оси испытуемогс образца, позволяет создавать в образце напряжения, амплитуда которьг изменяет-ся дважды за один цикл работы установки.

Вращением винтов 17 (фиг. 3) статически нагружают образец 10 с требуе. мым усилием по его оси путем сжатия упругого кольца 8 в двух направлениях.

При повороте нажимных роликов 7 в положение, совпадающее с осями образца

10, испытуемый образец 10 будет подвержен нагружению нажимными роликами 7 усилиями растяжения, равными заданным по его осям. При дальнейшем повороте нажимных роликов на 45 образец будет подвержен первоначальному статическому растяжстпо.

Устроиство для испытания материалов на двухосное растяжение при заданных усилиях ныгружеыия. позволяет проводить усталостные испытания материалов при асимм етричном цикле нагружения.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет проводить усталостные испытания материалов при двухосном

1 растяжении по программированному циклу нагружеьия.

Формулa изобретения

1. Установка для испытаний материалов на усталость при двухосном растяжении, содержащая нагружаюший механизм и захваты для крепления образца, расположенные во взаимно перпендикулярных направлениях, отличающаяся тем, что, с целью проведения испытаний

953517

5 по программированному циклу нагруже

gw, нагружающий механизм szmo aer упругое кольцо, взаимодействующее внешней поверхностью с захватами образца, ротор, несуший раднально расположенные ползуны с размещенными на их концах нажимными роликами, контактирующими с внутренней поверхностью упругого кольца, установленный на валу ротора между ползунами с возможностью осево- 10 го перемещения клиновой разжимной элемент, имеюпщй различные углы наклона его рабочих плоскостей, и устройство для сообщения последнему осевых коле баний. 15

2. Установкапоп. 1, отличаю щ а я с я. тем, что устройство для сообщения клиновому разжимному элементу осевых колебаний выполнено в виде торцевого кулачка, закрепленного на валу ротора, и взаимодействующего с ним подпружиненного толкателя, пружина которого оперта на клиновой разжимйой элемент.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ж 413405, кл. 901 М 3/32, 1972, 2. Авторское свидетельство СССР

% 328368, кл. QO18 3/34, 1967 (прототип) .

as фиг:!

983517

Составитель О. Алексеев

Редактор С, Патрушева Техред М,Тенер Корректор НЗ, Макаренко

Заказ 6267/71 - Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Ф

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная„4