Установка для испытания образцов на усталость

 

Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения - расширение технологических возможностей установки путем обеспечения испытаний группы взаимодействующих образцов. Для этого установка имеет торцовый 2 и консольный 4 захваты с шаровыми опорами 5 по числу испытуемых образцов 3 группы, ведомые конические зубчатые колеса (К) по числу захватов 2, ведущее коническое зубчатое К 8 с полым валом 9. Расположены К 7 по окружности и соединены с захватами 2. В полости, перпендикулярной оси вала 9, установлен механизм циклического нагруткения, выполненный в виде платформы (П) 11 и контактирующий с ответными частя- 5, шаровой опоры 12, прикрепленной к П 11 и установленной с возможностью поворота рычага (Р) 13 с грузом 14, установленного на П 11 и вращающегося в плоскости, параллельной поверхности П 11 и привода-15 и

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.„SU „„1423942

gg „, G 01 N 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

16 14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н AST0PCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4174398/22-03 (22) 15. 12. 86 (46) 15.09. 88. Бюл. К - 34 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханихи и маркшейдерского дела (72) F..Â.Ëoäóñ (53) 620.178.311(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1245933, кл. G 01 И 3 32, 1985. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА УСТАЛОСТЬ (57) Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения— расширение технологических возможностей установки путем обеспечения испытаний группы взаимодействующих образцов. Для этого установка имеет торцовый 2 и консольный 4 захваты с шаровыми опорами 5 по числу испытуемых образцов 3 группы, ведомые конические зубчатые колеса (К) по числу захватов ?, ведущее коническое зубчатое К 8 с полым валом 9. Расположены К 7 по окружности и соединены с захватами 2. В полости, перпендикулярной оси вала 9, установлен механизм циклического нагружения, выполненный в виде платформы (П) 11 и контактирующий с ответными частями. опор 5, шаровой опоры 12, прикрепленной к П 11 и установленной с возможностью поворота рычага (P) 13 с грузом 14, установленного на П 11 и вращающегося в плоскости, параллельной поверхности П 11 и привода 15

142 ( вращения P 13, размещенного на П 11.

Яля обеспечения исспедований в силовом и деформационном режимах установка имеет винт 19 с грузами 20, установленный в отверстии вала 9 с возможностью осевого фиксированного перемещения, и на торце ответную часть 21, закрепленную на опоре 12. я регулирования пределов иэмереия нагрузки в ходе испытаний на

13 размещен привод 16 перемещения руэа 20 вдоль P 13. Установка поэоляет выполнять групповые испыта3942 ния образцов 3 на двухчастотный изгиб с вращением при новом виде вэаиь.одействия между образцами 3, когда пригружение одних образцов 3 в группе со тровождается разгрузкой других.

Этот.вид взаимодействия представляет группу образцов как единую конструкцию, работающую под общей циклически изменяющейся нагрузкой. Это позволяет . лучшить методы расчетов конструкций и подобрать наиболее подходящие материалы для их изготовления. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к испытательой технике, в частности к установам для испытания образцов материаов на двухцикловое нагружение изги-. ом с вращением образцов. 5

Цель изобретения — расширение техологических возможностей установки утем обеспечения испытаний группы заимодействующих образцов, обеспечение исследований в силовом и деформаиионном режимах и регулирование пределов изменения нагрузки в ходе исп ытаний.

На чертеже показана схема установки для испытания образцов на уста15 лесть.

Устайовка содержит корпус 1, оснОвной и дополнительные торцовые зах" ваты 2 по числу испытуемых образцов

3 группы, основной и дополнительные консольные захваты 4 в виде шаровых опор 5 с ответными частями б, механйзм вращения торцовых захватов 2 в вйде основного и дополнительных ведомых конических зубчатых колес 7 по

25 числу захватов 2, размещенных по окружностИ и жестко соединенных с захватами 2, ведущего конического зубчатого колеса 8 с полым валом 9 и злектропривода 10 полого вала 9, эак- 3 репленного на корпусе 1, механизм цнклического нагружения консольных захватов 4, выполненный в виде платформы 11, установленной в плоскости, перпендикулярной оси полого 35 вала 9 и контактирующей с ответными частями 6 консольных захватон 4, шаровой опоры 12, прикрепленной к платФорме 1 1 и установленной с возможностью поворота, рычага 13 с грузом

14, установленного <а платформе 11 с воэможностью вращения в плоскости, параллельной поверхности платформы

11, привода 15 вращения рычага 13, размещенного на платформе 11, и привода 16 перемещения груза 14 вдоль рычага 13. Привод 16 имеет винтовую пару 17 и установлен вместе с грузом

14 на салазках 18, размещенных на рычаге 13 ° Установка содержит также винт 19 с грузами 20, установленный в отверстии полого вала 9 с возможностью осевого фиксированного перемещения и имеющий на торце ответную часть 21 с пазом. закрепленную на шаровой опоре 12. В пазу ответной части 21 установлен палец 22, обеспечивающий возможность поворота шаровой опоры 12 и вместе с ней платформы 11 без вращения.

Фиксированное перемещение винта 19 относительно корпуса 1 обеспечивается посредством двух гаек 23. Противовес 24, установленный на платформе 11, уравновешивает момент силы от веса привода 15 вращения рычага 13, Установка работает следующим образом.

Для испытаний в режиме постоянных деформаций на группе образцов 3 гайками 23 перемещают винт !9 и связанную с ним шаровую опору !2 с платфор3 142394 мой 11 в положение, при котором образцы 3 получают заданные деформации прогиба. Фиксируют положение винта

19 гайками 23. Включают привод 16 пе- + ремещения груза 14 и выводят груз 14 вместе с приводом 16 и салазками 18 в положение,при котором, момент силы от веса груза 14 и привода 16 поворачивает платформу 11 с усилием, необхо- 10 димым для нагружения образцов 3.

Включают привод 15 и вращают рычаг

t3 с,грузом 14 и приводом 16 вокруг оси платформы 11. При этом платформа

11 поочередно нагружает часть образ- 15 цов 3 изгибом от действия момента силы груза 14. Под действием этой пригрузки образцы 3 поочередно дополнительно деформируются, а образцы, соосные им, уменьшают деформацию иэ- 20 гиба на такую же величину. При повышенном прогибе отдельных образцов 3 пригрузка от момента силы груза добавляется к более жестким образцам, прогиб этой части группы образцов возрастает, а группы образцов, расположенных диаметрально по отношению к данным образцам, уменьшается на такую же величину. Суммарная деформация на всех образцах 3 остается постоян- 3Q ной в ходе опыта. Для изменения величины циклической нагрузки включают привод 16 и изменяют положение груза 14 на рычаге 13.

Для испытаний в режиме постоянных общих нагрузок гайками 23 освобождают винт 19, обеспечивая ему осевое перемещение под действием грузов 20. В остальном испытания проводят аналогично описанному. При развитии де- 40 формаций, прогиба на группе образцов

3 винт 19 вместе с шаровой опорой 12 и платформой 11 с рычагом 13 перемещается вниз под действием грузов 20 и суммарная нагрузка на группе образ- 46 цов 3 остается неизменной, При выполнении испытаний на двухчастотный изгиб в тех же режимах нагружения включают привод 10 и посредством вращения полого вала 9 с колесами 8 и 7 осуществляют вращение образцов 3 вокруг своих осей. Соотношение частот нагружения регулируется соотношением скоростей вращения приводов 10 и 15.

Для одночастотного изгиба группъ1 вращающихся образцов 3 приводом 16 перемещают груз 14 в положение, при котором центр тяжести размещенных на рычаге 13 и на платформе 11 дет;пей совпадает с осью платформы 11.

Для одночастотного нагружения группы вращающихся образцов 3 при неравномерном нагружении отдельных образцов груз 14 перемещают в положение, при котором возникает нужный момент силы на платформе 11, и ориентируют рычаг 13 н положение, при котором его ось совпадает с осью образца, намеченного для пригрузки.

Выключают привод 15 и испытания с вращающимися образцами 3 проводят беэ вращения рычага 13.

В режимах, где вращение рычага 13 с грузом 14 отсут ствует, взаимодействием между образцами 3 в группе осуществляется при одновременном нагружении (деформировании) всех образцов, без пригрузки одних и разгрузки других образцов.

Переход с силового на деформационный режим и наоборот может выполняться в ходе испытаний путем манипуляций с гайками 23 и грузами 20.

Изобретение позволяет выполнять групповые испытания образцов на двухчастотный изгиб с вращением при новом виде взаимодействия между образцами, когда пригружение одних образцов в группе сопровождается разгрузкой других образцов. Этот внд взаимодействия представляет группу образцов как единую конструкцию, работающую под общей циклически изменяющейся нагрузкой. Возможность исследования работы группы взаимодействующих образцов позволит улучшить методы расчетов конструкций, подобрать наиболее подходящие материалы для их изготовления, Кроме того, изобретение позволяет реализовать множество других режимов групповых испытаний образцов с взаимодействием, что расширяет число видов силовых конструкций, режимы работы которых воспроизводятся на установке.

Формула и з о б р е т е н и я

1, Установка для испытания образцов на усталость, содержашая корпус, торцовой захват для образца, консольный захват для образца, выполненный в виде шаровой опоры с ответной частью, механизм вращения торцового захвата в виде ведомого зубчатого колеса, соединенного с торцоСоставитель В.Тальвойш

Техред JI.Олийнык

Корректор В.Романенко

Редактор Л,Веселовская

Тираж 847

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4683/47

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 14239 вь1м захватом, ведущего зубчатого колфса с полым валом и злектропривода полого вала, установленного в корпус, и механизм циклического нагружения, отличающаяся тем, 5 чего, с целью расширения технологичЕских возможностей установки путем обеспечения испытаний группы взаимод йствующих образцов, она снабжена д полнительными парами торцовых и к нсольных захватов по числу образц в в группе и дополнительными ведопчи зубчатыми колесами, размещенныпо окружности и соединенными с до- 1б и лнительными торцовыми захватами, п и этом ведущее и ведомое колесо в |полнены коническими„ а механизм ц клического нагружения выполнен в в е платформы, установленной в плос- 2О к сти, перпендикулярной оси полого в ла и контактирующей с ответными частями шаровых опор консольных захватов, шаровой опоры, прикрепленной

42 6 к платформе и установленной с возможностью поворота, рычага с грузом, установленного на платформе с возможностью вращения в плоскости параллельной поверхности платформы, и привода вращения рычага, размещенного на платформе.

2. Установка по и. 1, о т л и ч а" ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения ис.ледований в силовом и деформационном режимах, она снабжена винтом с грузами, установленным в отверстии полого вала с возможностью осевого фиксированного перемещения и имеющим на торце ответную часть, закрепленную на шаровой опоре механизма циклического нагружения.

3. Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью .регулирования пределов изменения нагрузки в ходе испытаний, она снабжена размещенным на рычаге приводом перемещения груза вдоль рычага.