Установка для испытаний образцов на усталость при круговом чистом изгибе

 

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ КРУГОВОМ ЧИСТОМ ИЗГИБЕ, содержащая привод, соединеюшй с f0iM шпиндель, захваты испытуемого образца, установленные на шпинделе, и устройство для нагружения образца чистым изгибом. отличающаяся тем, что, с целью расширения возможностей путем обеспечения прюведения испытаний с переменной частоте, установка снабжена вторым приводом шпинделя и дифференциальным механизмом с двумя входами и одннм выходом, первый вход его соеданен с приводом, второй вход - с вторым приводом, а его выход - со шпинделем. 2.Установка, по п.1, отличающаяся тем, что второй привод выполнен в виде реверсивного электродвигателя с регулируемым числом оборотов. 3.Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что второй привод выполнен в виде вариатора частоты вращения, соединенного с первым входом дифференциального механизма. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (11) ? А

4(51) G 01 N 3/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3680305/25-28 (22) 28.12 83 (46) 15.05.85. Бюл. Н 18 (72) Л, А. Козлов (53) 620,178.311 (088.8) (56) 1. Серенсен С. В. и др. Машины для испытания на усталость, М.: Машгиз, 1957, с. 41, фиг. 44.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 96758, кл. С 01 N 3/32, 1954. (54) (57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЬПАНИЙ

ОБРАЗЦОВ НА УСТАЛОСТЬ IIV КРУГОВОМ

ЧИСТОМ ИЗГИБЕ, содержащая привод, соединенный с иим шпиндель, захваты испытуемого образца, установленные на шпинделе, и устройство для нагружения образца чистым изгибом, отличающаяся тем, что, с целью расширения воэможностей путем обеспечения проведения испытаний с переменной частотой, установка снабжена вторым приводом шпинделя и дифференциальным механизмом с двумя входами и одним выходом, первый вход его соединен с приводом, второй вход — с вторым приводом, а его выход — со шпинделем.

2. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что второй привод выполнен в виде реверсивного электродвигателя с регулируемым числом оборотов.

3. Установка по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что второй привод выполнен в виде вариатора частоты вращения, соединенного с первым входом дифференциального механизма.

1155907

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно, к установкам для испытаний образцов на усталость при круговом чистом изгибе, и может быть использовано как при малоцикловом, так и многоцикловом нагружении.

Известна установка для испытания образцов на усталость, содержащая привод, соединенный с ним шпиндель, захваты испытуемого образца, установленные на шпинделе, и устройство для 1О нагружения образца (1), Однако установка позволяет проводить испытания на многоцикловую усталость только при постоянной амплитуде нагрузки.

Наиболее близкой по технической сущности 15 к предлагаемой является установка для испытаний образцов на усталость при круговом чистом изгибе, содержащая привод, соединенный с ним шпиндель, захваты испытуемого образца, установленные на шпинделе, и устройство 20 для нагружения образца чистьг изгибом, снабженная вращающимися кулачком заданного профиля, перемещающим плунжер с тарированной пружиной, воздействующей на рычаг устройства для нагружения чистым изгибом.

Установка позволяет осуществлять программное нагружение с переменной амплитудой нагрузки (2J

Однако установка не позволяет проводить испытания при много- и малоцикловом нагружении раздельно и одновременно по задан30 ной. программе, т.е. не обеспечивает проведения испытаний с переменной частотой.

Цель изобретения — расширение возможностей путем обеспечения проведения испытаний с переменной частотой, 35

Цель достигается тем, что установка для испытаний образцов на усталость при круговом чистом изгибе, содержащая привод, соединенный с ним шпиндель, захваты испытуемого образца, установленные на шпинделе, и- устройство для нагружения образца чистым изгибом, снабжена вторым приводом шпинделя и дифференциальным механизмом с двумя входами и одним выходом, первый вход его соединен с приводом, второй вход— с вторым приводом, а выход — со шпинделем.

Ягорой привод выполнен в виде реверсивного электродвигателя с регулируемым числом оборотов.

Кроме того, второй привод выполнен в виде вариатора частоты вращения, соединен-. ного с первым входом дифференциального механизма.

Снабжение установки вторым приводом и выполнение его с регулируемым числом обооборотов или в виде вариатора дает возможность осуществлять в процессе испытания плавное изменение частоты нагружения.

На фиг. 1 представлена схема установки с вторым приводом в виде реверсивного электродвигателя с регулируемым числом

Я оборотов; на фиг. 2 — то же, с вторым приводом в виде вариатора частоты вращения; на фиг, 3 — 6 — графики наиболее характерных режимов испытаний.

Установка содержит привод 1, соединенный с ним шпиндель 2, захваты 3 и 4 испытуемого образца 5, установленные на шпйнделе 2, устройство для нагружения образца 5 чистым изгибом, включаюгцее рычаг

6 с подвешенными к нему грузами 7 и профильный кулачок 8 с тарированной пружиной 9, опирающейся на рычаг 6, второй привод 10 шпинделя 2, дифференциальный механизм 11 с двумя входами 12 и 13 и одним выходом 14.

Первый вход 12 дифференциального механизма 11 соединен с приводом 1, второй вход 13 — с вторым приводом 10, а выход 14 дифференциального механизма 11 со шпинделем 2.

Второй привод 10 может быть выполнен в виде реверсивного электродвигателя с регулируемым числом оборотов или в виде вариатора частоты вращения, соединенного с первым входом 12 дифференциального механизма

11. Для контроля задаваемого управляющей системой частотного режима испытаний служит тахометр 15.c суммарным счетчиком числа циклов. Шпиндель 2 связан с выходом 14 посредством передачи 16, Установка работает следующим образом.

При вращении шпинделя 2 образец 5 нагружается грузами 7 через рычаг 6 чистым круговым изгибом с постоянной амплитудой.

Программное изменение амплитуды нагрузки производится вращающимся кулачком 8, периодически сжимающим тарированную пружину 9, опирающуюся на рычаг 6.

Сложение двух разных по частоте и направлению вращательных движений на входах 12 и 13 дифференциального механизма 11 позволяет широко изменять число оборотов шпинделя 2 вплоть до его полной остановки или вращения в обратном направлении.

При различном числе оборотов h, и и на входах 12 и 13 дифференциального механизма 11 и передаточных отношениях „в главной передаче дифференциального механизма 11 и i > в передаче 16, число оборотов И щ„шпинделя 2 определяется соотношением

И) +l1

"вп л

При.испытаниях на многоцикловую устаи =и » и и Ивв — и1 л и

1)55907

l lpH испытаниях на многоцикловую усталость, когда и, и ит близки по значению и противоположны по знаку, число оборотов

И»»щ равно м,-м isa„= т "ги "и где 6 =/tl» -rl t.

Величина 3 и число оборотов» вп могут быть получены сколь угодно малыми.

Изменяя число оборотов И второго привода 10, можно получать различные по форме циклы нагружения, некоторые примеры которых представлены на фиг. 3 — 6.

Использование предлагаемой установки для испытаний образцов на усталость при круговом чистом изгибе позволяет с высокой точностью и стабильностью воспроизводить нагрузку с периодическим изменением частоты.

Фив. Я

1155907

Составитель А. Зайцев

Техред О.Неце

Корректор С. Черни

Редактор И. Касарда

Подписное

Филиал ППП "Патент™, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3131/38 Тираж 897

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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