SU1397798A1

SU1397798A1 - Installation for fatigue testing of materials

Info

Publication number: SU1397798A1
Application number: SU864054235A
Authority: SU
Inventors: Леонид Федорович Шестопал; Николай Романович Музыка
Original assignee: Институт Проблем Прочности Ан Усср
Priority date: 1986-04-14
Filing date: 1986-04-14
Publication date: 1988-06-15

Abstract

Изобретение относитс к испытательной технике, а именно к установкам дл испытаний материалов на усталость при многокомпонентном нагру- женйи. Целью изобретени вл етс Н повьппение точности испытаний при одновременном проведении усталостных испытаний при чистом изгибе, статическом осевом нагружении и циклическом кручении. На основании 1 располо- .жены устройство дл нагружени образца 2 чистым изгибом в виде т г 3 и 4, траверсы 5 и подвески 6 с грузом 7, приводной двигатель 13, устройство дл осевого нагружени в виде пружины 17 и гайки 18 и устройство дл циклического кручени в виде маховика 16 и возбудител 21 динамических колебаний. При включении приводного двигател ГЗ происходит многокомпонентное нагружение образца 2. 2 ил. 29222S 17 V779 JB SS (Л С оо со KJ К1 00 Фи9.1The invention relates to a testing technique, namely to installations for testing materials for fatigue under multi-component loading. The aim of the invention is to determine the accuracy of tests while simultaneously carrying out fatigue tests under pure bending, static axial loading and cyclic torsion. Based on 1, the device for loading the sample 2 with a clean bend in the form of grams 3 and 4, the crosshead 5 and the suspension 6 with the load 7, the driving motor 13, the device for axial loading in the form of a spring 17 and the nut 18 and the device for cyclic torsion in the form of a flywheel 16 and the driver 21 dynamic oscillations. When the drive motor GZ is turned on, a multi-component loading of sample 2 occurs. 2 Il. 29222S 17 V779 JB SS (L S oo with KJ K1 00 Fi9.1

Description

Изобретение относитс к испытательной техникеJ а именно к установкам дл испытаний материалов на усталость при мрюгокомпонентном нагру- жении.The invention relates to a testing technique, namely, installations for testing materials for fatigue under multiply loading.

Цель изобретени - повышение точности при одновременном проведении усталостньж испытаний при чистом изгибе, статическом осевом нагружени и циклическом кручении,The purpose of the invention is to increase accuracy while simultaneously carrying out fatigue tests under clean bending, static axial loading and cyclic torsion,

На фиг,I изображена схема уста- новки; на фиг„2 - схема действи сил нагружени образца крут щим моментомFig, I shows the installation diagram; Fig. 2 is a diagram of the effect of the loading force of the sample by the torque

Установка содержит основание 1, устройство дл нагружени образца 2 чистым изгибом включающее т ги 3 :И 4, Траверсу 5 и подвеску 6 с грузо 7, зажимы 8 и 9 образца 2, установ- ленные в ведущем 10 и ведомом 11 шпиндел х, корпус }2 первого из которых соединен с основанием 1 посред icTBOM шарнирной опоры, и приводной )а;вигатель 13, вал 14 которого посредством муфты 15 соединен с ведущим Шпинделем 10, на котором закреплен маховик 16, центр т жести которого расположен на пересечении осей шарнирной опоры и шпинделей 10 и I1.The installation contains a base 1, a device for loading the sample 2 with a clean bend including traction 3: AND 4, Traverse 5 and suspension 6 with a load 7, clips 8 and 9 of sample 2, mounted in the drive 10 and driven spindles 11, body} 2 of the first of which is connected to the base 1 through icTBOM of the articulated support, and drive) a; motor 13, the shaft 14 of which by means of the coupling 15 is connected to the leading Spindle 10, on which the flywheel 16 is fixed, the center of the body of which is located at the intersection of the axes of the articulated support and spindles 10 and I1.

Установка содержит также устройст во дл осевого нагружени образца в виде-пружины 17 и гайки 18, Корпус 19 шпиндел 1 установлен с возможностью осевого перемещени в обойме 20, котора шарнирно соединена с основанием I, Кроме того установка содержит возбудитель динамических колебаний, корпус 21 которого жестко з.тереплен на конце ведомого шпиндел I и имеет две оси 22 и 23, проход - щие параллельно оси вращени ведомого шпиндел II, на которых соответственно расположены эксцентрики 24 и 25 и шестерни 26 и 27, св занные между собой шестерней 28, закреплен ной на валу 29, установленном соосно со шпинделем 11 и жестко св занном с корпусом 19.The installation also contains a device for axial loading of the sample in the form of a spring 17 and a nut 18, the housing 19 of the spindle 1 is mounted with the possibility of axial movement in the cage 20, which is pivotally connected to the base I, in addition the installation contains a dynamic oscillator, the housing 21 of which is rigidly It is located at the end of the driven spindle I and has two axes 22 and 23, running parallel to the axis of rotation of the driven spindle II, on which eccentrics 24 and 25 and gears 26 and 27, respectively, are interconnected by gear 28. on the shaft 29 mounted coaxially with the spindle 11 and rigidly connected with the housing 19.

Установка работает следующим образом ,The installation works as follows

Образец 2 закрепл ют в зажимах 8 и 9. Установкой груза 7 на подвеску 6 производ т нагружение образца 2 чистым изгибом и включают -приводной двигатель 13, которьй приводит во вращение образец 2. Вращение от ведомого шпиндел 1I передаетс через корпус 21 возбудител динамических колебаний шестерн м 26 и 27, KOTopMeSample 2 is fixed in clips 8 and 9. By loading the load 7 onto the suspension 6, the sample 2 is loaded with a clean bend and includes a drive motor 13, which causes the sample 2 to rotate. Rotation from the driven spindle 1I is transmitted through the gearbox 21 m 26 and 27, KOTopMe

5 0 5 5 0 5

о Q г about q g

5five

обкатыва сь по шестерне 28, обеспечивают вращение в одну сторону двух эксцентриков 2А и 25, чем достигаетс уравновешивание горизонтальных составл ющих центробежных сил (фиг.2), Вертикальные составл ющие этих сил создают в полости вращени пару сил, котора через корпус возбудител 21 нагружает образец 2 крут щим моментом , т.е. эксцентрики размещены таким образом, что силы инерции создают синусоидально измен ющийс крут щий момент относительно оси ведомого шпиндел , в результате, чего .возбудитель совершает угловые колебани относительно своей продольной оси. При этом маховик 16, облада большой инерцией, служит массой, относительно которой закручиваетс образец.rolling on gear 28, rotating two eccentrics 2A and 25 in one direction, thereby balancing the horizontal components of the centrifugal forces (Fig. 2). The vertical components of these forces create a pair of forces in the rotation cavity, which loads the sample through the exciter 21 2 torque, i.e. The eccentrics are arranged in such a way that the inertial forces create a sinusoidally varying torque relative to the axis of the driven spindle, as a result of which the exciter oscillates angularly relative to its longitudinal axis. In this case, the flywheel 16, having a large inertia, serves as a mass, against which the sample is twisted.

Каждый из двух эксцентриков 24 и 25 вьшолнен в виде неуравновешенных грузов, состо щих из двух одинаковых частей. Измен угол между ними, можно изменить приведенную массу, а следовательно), и величину крут щего момента. Таким образом, амплитуда крут щего момента зависит от степени неуравновешенности эксцентриков, а частота возбуждени - от частоты вращени электродвигател 13.Each of the two eccentrics 24 and 25 is made in the form of unbalanced loads consisting of two identical parts. By changing the angle between them, it is possible to change the reduced mass, and therefore), and the magnitude of the torque. Thus, the torque amplitude depends on the degree of unbalance of the eccentrics, and the excitation frequency depends on the frequency of rotation of the electric motor 13.

Таким образом, установка позвол ет проводить усталостные испытани материалов при многокомпонентном нагружении - при действии осевой нагрузки , чистого изгиба и циклического нагружени синусоидально измен ю- гцимс крут щим моментом.Thus, the installation allows fatigue testing of materials under multicomponent loading — under the action of axial load, pure bending and cyclic loading, sinusoidally varying the torque by twisting moment.

Claims

Invention Formula

A fatigue testing apparatus containing a base, a holder, a master and a driven spindle, the body of the first of which is connected to the base by means of a pivot bearing, and the body of the second is mounted for axial movement in the cage connected to the base by means of a hinge support, specimen clips secured to the master and slave hopindles, a device for static loading, made in the form of a nut, spring-loaded to the casing, a device for loading, is clean m bend and a drive motor shaft which is connected to the drive

with a spindle, which is different with TBMJ, in order to increase accuracy while simultaneously holding the mouth. tests with pure bending, static axial loading and cyclic torsion, it is equipped with a shaft fixedly mounted on the body of the driven spindle with a gear, which is fixed to the driven spindle, and a cyclic torsion device made in the form of a fixed

The flywheel, which is fixed on the master spindle, has a center of gravity at the intersection point of the pivot bearing axis and the spindle axis, and a dynamic oscillator with a body rigidly fixed to the driven spindle and two axes parallel to the shaft and fixed to each of them at least one eccentric and one gear connected to the shaft gear.

Fi.2