SU1516863A1 - Установка дл испытани образцов на усталость - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испытательной технике, а именно к установкам дл  испытани  образцов материалов на прочность при циклическом нагружении. Цель изобретени  - расширение видов прикладываемых нагрузок путем осуществлени  нагружени  образца не только знакопеременной осевой , но и пропорциональной ей по величине и посто нной по знаку боковой нагрузками. Активный захват 2 дл  образца 4 размещен на платформе 5, установленной на торце вала 6, с которым взаимодействует сфера 7 с приводом 8 вращени . Вал 6 соединен с механизмом 10 возвратно-поступательного перемещени . На образце 4 установлены боковые захваты 15 с центробежными грузами 16. При осевом смещении вала 6 вращающа с  вокруг оси симметрии сфера 7 поворачиваетс  в плоскости, проход щей через ось симметрии сферы 7 и оси вала 6. В результате вал 6 начинает вращатьс  вокруг своей оси, и центробежные грузы 16 нагружают образец 4 боковыми нагрузками, пропорциональными осевой. 1 ил.

Description

осевой, но и пропорциональной ей по велц.чине и посто нной по знаку боковой нагрузками. Активный захват 2 дл  образца 4 размещен на платформе 5, установленной на торце вала 6, с которьт взаимодействует сфера 7 с приводом 8 вращени . Вал 6 соединен с механизмом 10 возвратно-поступательного перемещени . На образце 4 установлены боковые захваты 15 с

15168634

центробежными грузами 16. При осевом смещении вала 6 вращающа с  вокруг OCHI симметрии сфера 7 поворачиваетс  в , плоскости, проход щей через ось симметрии сферы 7 и оси вала 6. В результате вал 6 начинает вращатьс  вокруг своей оси, и центробежные грузы 16 нагружают образец 4 боковыми IQ нагрузками, пропорциональными осевой. 1 ил.

Изобретение относитс  к испытательной технике, а именно к установкам дл  испытани  образцов материалов и изделий на прочность при циклическом нагружении.

Цель изобретени  - расширение видов прикладываемых нагрузок путем осуществлени  нагружени  образца не только знакопеременной осевой, но и пропорциональной ей по величине и посто нной по знаку боковой нагрузками .

На чертеже представлена схема установки , общий вид.

Установка содержит основание 1 , активный и пассивный осевые захваты 2 и 3 соответственно дл  образца 4, платформу 5 дл  размещени  активного захвата 2 и нагружатель, выполненный в виде вала 6 и взаимодействующегю , с его боковой поверхностью фрикционного элемента, который представл ет собой сферу 7 с приводом 8 вращени  и осевой пружиной 9. Установка снабжена механизмом 10 возвратно-поступательного осевого перемещени  вала 6, состо щим из привода 11 с эксцентриком 12, рамки 13 и толкател  14, который св зан с валом 6 с возможностью вращени  последнего. На образце 4 установлены боковые захваты 15 с закрепленными на них центробежными грузами 16. Платформа 5 закреплена на торце вала 6, а пассивный захват 3 св зан посредством силовой пружины 17 с основанием 1. Силова  пружина 17 поджимаетс  винтом 18 и соединена с пассивным захватом 3 с помощью шарнира 19. Сфера 7 установлена с возможностью поворота в плоскости , проход щей через ось вала 6 и перпендикул рную ей ось симметрии сферы 7, и соединена с приводом 8 с возможностью вращени  вокруг оси симметрии . Привод 8 выполнен в виде ротора , жестко св занного со сферой 7, и статора, установленного на оси поворота сферы 7.

Установка работает следуюпщм образом .

При ненагруженном положении пружины 17 и нейтральном положении сферы 7, когда она соприкасаетс  с валом 6 точкой, лежащей на оси симметрии сферы 7, подают ток в обмотку статора и привод т во вращение ротор привода В вместе со сферой 7 вокруг ее оси симметрии. Вал 6 при этом остаетс  неподьижным, так как линейна  скорость сферы 7 в точке контакта равна нулю. Включают привод 11 и посредством эксцентрика 12, рамки 13 и толкател  14 смещают вал 6 в осевом

направлении. Сфера 7 поворачиваетс  вокруг оси поворота и взаимодействует с поверхностью вала новыми точками, располагающимис  на увеличивающемс  радиусе вращени  по мере поворота

сферы 7. Линейные скорости точек контакта сферы 7 с валом 6 0удут возрастать , что приведет к вращению вала 6 вокруг своей оси с увеличивающейс  скоростью, нарастающей пропорционально осевому перемещению вала 6 и повороту сферы 7. При осевом перемещении вала 6 вместе с ним перемещаетс  платформа 5 с размещенным на ней активным захватом 2 дл  образца 4, в результате чего пружина 17 нагружает образец 4 осевой (раст гивающей или сжимающей) нагрузкой, нарастающей с увеличением перемещени  вала 6. Вместе с тем возрастающа  скорость вращени  вала 6 приведет к рос

)ту боковых усилий, создаваемых центробежными грузами 16. При обратном движении вала 6 лсева  и боковые нагрузки уменьшаютс  и станов тс  рав515

HbiNfH нулю при нейтральном положении сферы 7. При дальнейшем перемещении вала 6 он начинает вращатьс  в противоположном направлении со скоростью, пропорциональной осевому перемещению Образец 4 нагружаетс  пропорционально измен ющимис  осевой, но обратного знака и боковой нагрузками. Соотношени  между осевой и боковой нагрузками регулируютс  скоростью вращени  сферы 7: при повьштении скорости вращени  сферы 7 бокова  нагрузка возрастает при тех же значени х осевой нагрузки. Частота нагружений регулируетс  приводом 11.

Дл  проведени  испытани  при действии только циклической осевой нагрузки останавливают привод 8 вращени сферы 7 и испытани  провод т без вращени  вала 6.

Дл  проведени  испытани  при дейс ВИИ только циклической боковой нагрузке не примен ют пружину 17.

При начальном поджатии или раст жении пружины 17 при помощи винта 18 получают синусоидальные циклические осевые нагрузки со смещением среднего уровн  нагрузки в область сжати  FjjTH раст жени , т.е. нагрузок противоположных знаков. При этом каждой полуволне цикла осевой нагрузки соответствует полуволна цикла боковой нагрузки, измен ющейс  от нул  до максимума только в области нагрузок одного знака.

Распределение боковой нагрузки по {периметру обрлзца 4 регулируетс  мас

сами центробежных грузов 16 и радиусами их вращени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Установка дл  испытани  образцов на усталость, содержаща  основание,

   активный и пассипный осевые захваты образца, платформу дл  размещени  активного захвата и нагружатель, выполненный в виде вала и взаимодействующего с его боковой поверхностью

   фрикционного элемента с приводом вращени  и осевой пружиной, отличающа с  тем, что, с целью расширени  видов прикладываемых нагрузок путем осуществлени  нагружени 

   образца не только знакопеременной осевой, но и пропорциональной ей по величине и посто нной по знаку боковой нагрузками, она снабжена механиз- MOM возвратно-поступательного осевог о

   перемещени  вала, боковыми захватами образца и центробежными грузами, установленными на соответствующих боковых захватах, фрикционный эле- мзнт выполнен ь виде сферы, установленной с возггожностью поворота в плоскости , проход щей через ось вала и перпендикул рную ей ось симметрии сферы, платформа закреплена на торце вала, пассивный захват св зан посредством силовой пружины с основанием, а сфера соединена с приводом с возможностью вращени  вокруг оси симметрии .