Стенд для усталостных испытаний образцов на совместное осевое нагружение и изгиб

 

Стенд для усталостных испытаний образцов на совместное осевое нагружение и изгиб. Цель изобретения -- приближение условий испытаний образца к условиям эксплуатации авиационных конструкций при последовательном нагружении осевой и изгибной нагрузками путем обеспечения варьирования площади захвата при разных нагрузках. Приспособление для консольного крепления образца на станине имеет шарнирно установленный корпус с отверстием , две стенки которого наклонены под одним углом к его оси. В отверстии установлены два вкладыша с ответными наклонными поверхностями. Другая поверхность каждого вкладыша имеет насечку и предназначена для взаимодействия с наружной поверхностью концевого участка образца. Вкладыш имеет пластину, которая через накладки и упругие прокладки взаимодействует с внешней поверхностью образца на участке, смежном с концевым, с помощью прижимных стержневых элементов, размещенных в отверстиях пластин.4 ил. (/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 01 N 3/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4821147/28 (22) 03.05.90 (46) 30.08.92, Bert. М 32 (71) Московский вертолетный завод им.

M,Ë.Миля (72) П.С.Шелковников (56) Авторское свидетельство СССР

N 1034480. кл. G 01 M 7/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N 1376727, кл. G 01 N 3/32, 1968; (54) СТЕНД ДЛЯ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ НА СОВМЕСТНОЕ ОСЕВ0Е НАГРЗЖЕНИЕ И ИЗГИБ (57) Стенд для усталостных испытаний образцов на совместное осевое нагружение и изгиб. Цель изобретения — приближение условий испытаний образца к условиям эксплуатации авиационных конструкций при

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для динамических испытаний образцов, например, лопастей с втулкой винта вертолета, на совместное осевое нагружение и изгиб.

Известен стенд для динамических комбинированных испытаний лопасти со втул- кой винта вертолета, содержащее станину, установленное на ней приспособление для консольного закрепления образца, вибровозбудитель для нагружения образца циклической изгибающей нагрузкой . и устройство для приложения к свободному концу образца растягивающей нагрузки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стенд для усталостных испытаний лонжеронов лопа„„Я „„1758488 А1 последовательном нагружении осевой и изгибной нагрузками путем обеспечения варьирования площади захвата при разных нагрузках. Приспособление для консольного крепления образца на станине имеет шарнирно установленный корпус с отверстием, две стенки которого наклонены под одним углом к его оси. В отверстии установлены два вкладыша с ответными наклонными поверхностями. Другая поверхность каждого вкладыша имеет насечку и предназначена для взаимодействия с наружной поверхностью концевого участка образца.

Вкладыш имеет пластину, которая через накладки и упругие прокладки взаимодействует с внешней поверхностью образца на участке, смежном с концевым, с помощью прижимных стержневых элементов, размещенных в отверстиях пластин. 4 ил. стей несущего винта вертолета, включающий шарнирные узлы консольной установки образца, гидроцилиндр воспроизведения осевой растягивающей силы, подсоединенной к образцу через качалку и систему тросов, и вибровозбудитель.

Недостатком его является то, что в результате жесткого закре1ления образца в шарнирном узле его консольной установки с помощью Т-образного захвата, жестко соединенного с образцом через прокладки, происходит преждевременное разрушение образца в месте его крепления.

Цель изобретения — расширение зоны захвата образца в месте его консольного закрепления для предотвращения его преждевременного разрушения и в конечном

1758488 счете приближения условий испытаний образца к условиям эксплуатации, Указанная цель достигается тем, что в стенде для усталостных испытаний образцов на совместное осевое нагружение и изгиб, содержащем станину, шарнирно установленное на станине приспособление для консольного крепления образца, включающее корпус с отверстиями и стержневые крепежные элементы, устройство для осевого нагружения образца, предназначен,ное для взаимодействия со свободным концом образца, приспособление для создания изгибной нагрузки и узел для фиксации положения образца, две . противоположные стенки отверстия корпуса наклонены к его оси под одинаковым углом, а приспособление для консольного крепления образца имеет два вкладыша, одна из поверхностей каждого из которых наклонена к оси отверстия корпуса и предназначена для взаимодействия с соответствующей его наклонной стенкой, а другая предназначена для взаимодействия с наружной поверхностью концевого участка образца. закрепленные на соответствующих вкладышах две пластины с отверстиями, в которых размещены соответствующие стержневые элементы, и две накладки с упругими прокладками, предназначенные для взаимодействия с внешней поверхностью образца, а стержневые крепежные элементы предназначены для прижима соответствующих накладок к участку образца, смежному с концевым, На фиг.1 изображен общий вид стенда; на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг.3 — разрез

Б — Б на фиг,2; на фиг.4 — разрез  — В на фиг.3; на фиг.5 — разрез à — Г на фиг.З.

Стенд для усталостных испытаний образцов на совместное осевое нагружение и изгиб содержит станину 1 с приспособлением для консольного крепления образца, включающим кронштейн 2, жестко прикрепленный к станине, и корпус 3 приспособления, установленный в кронштейне 2 на шарнирах 4 (фиг.1 и 2).

Приспособление для крепления свободного конца образца 5 к устройству осевого нагружения образца выполнено аналогично и включает установленный на шарнирах 4 корпус 3 (на фиг,1 не показан). Устройство для осевого нагружения образца включает систему роликов 6 и 7, охваченных тросами

8, и рычаг 9, одно плечо которого связано с роликом 7, а второе со штоком гидроцилиндра 10, корпус которого закреплен на станине, В средней части рычаг 9 шарнирно закреплен на станине. На роликах 6 установлено приспособление для создания изгибной нагрузки с вибровозбудителем 11 (привод к нему не показан). Установка корпуса 3 на двух шарнирах 4 позволяет ему поворачиваться в плоскости действия зна5 копеременной силы вибровозбудителя 11.

В средней части корпуса 3 (фиг.3,4,5) выполнено отверстие, две противоположные стенки а которого параллельны, а две другие противоположные стенки Ь отвер10 стия наклонены к его оси под одинаковым углом для установки в отверстии двух вкладышей 12 приспособления для консольного крепления образца. Одна из поверхностей каждого вкладыша наклонена к оси отвер15 стия корпуса 3 и взаимодействует с его наклонной стенкой b, а другая с имеет насечку и взаимодействует с наружной поверхностью концевого участка образца 5. Вкладыши 12 имеют консольные пластины с

20 отверстиями для установки прижимных стержневых элементов 13, предназначенных для прижима накладок 14 с упругими фторопластовыми прокладками 15. которые установлены на внешнюю поверхность об25 разца на участке, смежном с концевым.

Во внутреннюю полость образца установлены бужи 16, раздвигаемые клином 17, предотвращающие деформацию образца под действием сил, создаваемых вкладыша30 ми 12.

Стенд работает следующим образом, Образец 5 устанавливается в отверстии приспособления для консольного крепления между вкладышами 12. Гидродемпфе35 ром 10 в цепи нагружения создается необходимой величины осевая сила. При этом вкладыш 12 начинает передвигаться по наклонной стенке в отверстия корпуса 3 и насечкой на своей поверхности врезается

40 в испытываемый образец 5. Между консольными пластинами вкладышей 12 и образцом

5 устанавливаются накладки 14 и упругая фторопластовая прокладка 15, и весь пакет сжимается прижимными стержневыми эле45 ментами 13, затягиваемыми тарированным моментом.

При создании знакопеременной силы вибровозбудителем 11 образец 5 начинает поворачиваться в шарнирах 4. При этом воз50 никают силы от момента трения в опорах и инерционные нагрузки от корпуса 3, которые будут передаваться на образец через консольные пластины вкладышей 12, элементы 13 и накладки 14. Величина этих на55 грузок будет меньше тех, которые бы действовали на образец в случае отсутствия дополнительной консольной опоры у вкладыша 12 на участке, смежном с концевым з» счет увеличения расстояния между точкамп их приложения. Кроме того, сила, действую

1758488 щая на накладки, передается на участок образца 5. не поврежденный насечкой вкладыша 12.

Стенд позволяет имитировать нагружение образца, приближенное к условиям экс- 5 плуатации и исключает поломку образца в месте закрепления.

Формула изобретения

Стенд для усталостных испытаний образцов на совместное осевое нагружение и 10 изгиб, содержащий станину, шарнирно установленное на станине приспособление для консольного крепления образца, включающее корпус с отверстием и стержневые крепежные элементы, устройство для осе- 15 вого нагружения образца, предназначенное для взаимодействия со свободным концом образца, приспособление для создания иэгибной нагрузки и узел для фикса- 20 ции положений образцов,отличающийся тем, что, с целью приближения условий испытаний образца к условиям эксплуатации авиационных конструкций при гюследовательном

25 нагружении осевой и изгибной нагрузками путем обеспечения варьирования площади захвата при разных нагрузках. две противоположные стенки отверстия корпуса наклонены к его оси под одинаковым углом; а приспособление для консольного крепления образца имеет два вкладыша, одна из поверхностей каждого иэ которых наклонена к оси отверстия корпуса и предназначена для взаимодействия с соответствующей наклонной стенкой, а другая предназначена для взаимодействия с наружной поверхностью концевого участка образца, закрепленные на соответствующих вкладышах две пластины с отверстиями, в которых размещены соответствующие стержневые крепежные элементы, и две накладки с упругими прокладками, предназначенными для взаимодействия с внешней поверхностью образца, а стержневые крепежные элементы предназначены для прижима соответствующих накладок к участку образца. смежному с концевым.

1758488

16

17

Ю-8. 1758488

Г-Г

Составитель П.Шелковников

Техред М.Моргентал Корректор С.Патрушева

Редактор М.Циткина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2993 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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