Устройство для испытания образцов на прочность при изгибе с кручением

 

Изобретение касается испытания материалов и может быть использовано для оценки их усталостной прочности при изгибе с кручением. Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона испытаний. Устройство для испытания образцов на прочность при изгибе с кручением включает передающие элементы 1 в виде двух предназначенных для жесткого закрепления на соответствующих частях образца плоских незамкнутых колец, установленных оппозитно друг другу, и взаимодействующий с ними нагружающий элемент в виде стержня 3. Новым в устройстве является то, что оно содержит шарнирные опоры 5 для закрепления торцов образца, крайние участки нагружающего элемента имеют в сечении форму прямоугольного треугольника и закреплены на среднем участке оппозитно друг другу с возможностью независимого по ворота, а диаметр полуколец равен гипотенузе треугольников. 5 ил. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК cI)$ G 01 N 3/20, 3/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг.1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4685867/28 (22) 03.05.89 (46) 15.06.91.Бюл.М 22 (71) Московское научно-исследовательское и проектно-конструкторское отделение Всесоюзного государственного научно-исследовательского, проектно-конструкторского и изыскательского института "Атомэнергопроект" (72) Ю.З.Ерусалимский (53) 620.17(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1499159, кл. 6 01 N 3/22, 1989, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ ИЗГИБЕ С

КРУЧЕНИЕМ (57) Изобретение касается испытания материалов и может быть использовано для оценки их усталостной прочности при изги„„ЯЦ„„1656394 А1 бе с кручением. Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона испытаний, Устройство для испытания образцов на прочность при изгибе с кручением включает передающие элементы 1 в виде двух предназначенных для жесткого закрепления на соответствующих частях образца плоских незамкнутых колец, установленных оппозитно друг другу, и взаимодействующий с ними нагружающий элемент в виде стержня 3. Новым в устройстве является то, что оно содержит шарнирные опоры

5 для закрепления торцов образца,. крайние участки нагружающего элемента имеют в сечении форму прямоугольного треугольника и закреплены на среднем участке оппозитно друг другу с возможностью независимого поворота, а диаметр полуколец равен гипотенузе треугольников. 5 ил.

1656394

Изобретение относится к испытанию материалов и может быть использовано для оценки иэ усталостной йрочности при изгибе с.кручением, .

Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона прикладываемых крутящих усилий, На фиг.1 дано устройство, общий вид; ,, на фиг.2 и 3 — разрезы А-А и Б-Б по фиг.1 с двумя вариантами расположения нагружа, ющего стержня относительно передающих нагрузку элементов соответственно; на фи;.4 и 5 — нагружающий стержень в двух вариантах взаимного расположения крайн их участков соответстве н но.

Устройство включает передающие элементы в виде двух предназначенных для жесткого закрепления на захватных частях . испытуемого образца 2 плоских незамкну тых колец, длина каждого из которых боль; ше полуокружности.

Передающие элементы 1 установлены оппозитно один другому, т.е, развернуты один относительно другого на 180 в плоскостях, перпендикулярных оси образца 2, а линия, проходящая через центры внутренних поверхностей передающих элементов

1, параллельна оси образца 2. Устройство включает также нагружающий стержень 3, взаимодействующие с кольцами участки 4 которого имеют треугольный профиль и возможность независимого поворота относительно среднего участка прямоугольного сечения, и шарнирные опоры 5 для закрепления торцов образца 2, установленные на одинаковых расстояниях от передающих элементов 1.

Устройство работает следующим образом.

Образец 2 с жестко закрепленными на нем передающими элементами 1 устанавливают в опорах 5, не препятствующих повороту и изгибу образца 2.

Нагружающий стер>кень 3 размещают внутри передающих элементов 1 так, чтобы два смежных ребра крайних его участков 4 касались внутренней поверхности передающих элементов производят нагружение путем возвратно-поступательного циклического движения элемента 3, при котором ребра крайних участков 4 попеременно воздействуют на соответствующие зоны внутренних поверхностей передающих элементов 1, вызывая при проскальзывании по этим поверхностям циклический изгиб и закручивание рабочей части 6 образца 2.

Конструкция предлагаемого устройства позволяет обеспечить два варианта нагружения рабочей части 6 испытуемого образца 2знакопеременным изгибом и знакопостоян10

30 ныM кручением (фиг.2} и знакопеременными" изгибом и кручением (фиг.3).

Во втором случае контакт нагружающего элемента 3 с внутренними поверхностями передающих элементов 1 осуществляется наибо "ee удаленными одно от другого -ребрами крайних участков 4,.а в первом случае— ближайшими одно к другому ребрами, В испытаниях одного и того же образца

2 могут быть использованы оба вида нагружения. Зто достигается поворотом в разные стороны на 90 крайних частей 4 нагружающего стержня 3 относительно его среднего участка после нагружения образца 2 определенным заданным числом циклов или после ка>кдого цикла. После поворота части 4 и 3 жестко скрепляют друг с другом, Испытания образца 2 проводят до ei о усталостного разрушения по рабочей части 6, Включение в состав устройства двух шарнирных опор 5 повышает точность испытаний, поскольку позволяет зафиксировать положение образца 2 относительно нагружающего стержня 3 и исключить тем самым погрешности, связанные с деформированием образца в процессе нагружения. Выполнение передающих элементов 1 в виде незамкнутых колец, имеющих длину, большую полуокружности, и диаметр, равный диаметру гипотенузы сечением части4 стержня 3, нагружающего стержня 3 с оппозитными один другому крайними участками 4, имеющими профиль прямоугольного треугольника, обеспечивает возможность нагружения рабочей части 6 образца 2 не только знакопеременным, но и знакопостоянным кручением. Имея набор нагружающих элементов 3 с различными размерами поперечного сечения крайних участков 4. при использовании одних и тех же передающих элементов 1 можно нагружать испытуемые образцы 2 различными сочетаниями усилий изгиба и кручения.

Соотношение между .указанными усилиями можно менять также изменением положения передающих элементов 1 относительно опор 5 и рабочей части 6 образца 2, Таким образом использование.предлагаемого устройства обеспечивает повышение точности определения усталостной прочности материалов и элементов оборудования при кручении с изгибом и расширяет диапазон испытаний.

55 Формула изобретения

Устройство для испытания образцов на прочность при изгибе с кручением, включающее перед-ющие нагрузку элементы в виде двух, предназначенных для жесткого закрепления на образце плоских незамкну1656394

4 А(б-Б) мЯу

Составитель 3.Карпиловская

Тахред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор M.Toâòèè

Заказ 2047 Тираж 402. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 тых колец, установленных оппозитно друг другу, и взаимодействующий внутренней поверхностью колец нагружающий стержень, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапа- 5 зона прикладываемых крутящих усилий. устройство снабжено шарнирными .опорами для закрепления образца по торцам, нагружающий стержень выполнен из двух взаимодсйствующих с кольцами частей и соединяющей их средней части, взаимодействующие кольцами части стержня имеют в сечении форму прямоугольного треугольника и установлены оппозитно одна другой с возможностью независимого поворота относительно средней части, а диаметр внутренней поверхности колец равен гипотенузе треугольников.