Машина для испытаний на усталость образцов и деталей при изгибе с кручением

 

МАШИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ НА УСТАЛОСТЬ ОБРАЗЦОВ И ДЕТАЛЕЙ ПРИ ИЗГИБЕ С КРУЧЕНИЕМ по авт.св. 732732, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей машины путем независимого варьирования компонент напряженного состояния образца, связь кривсшипного возбудителя для изгиба образца с активньг захватом осуществлена через рычаг, который установлен параллельно оси захватов в плоскости изгиба и шарнирно соединен с активным захватом в плоскости, перпендикулярной оси активного захвата и проходящей через ось его поворота, а кривошипный возбудитель для изгиба образца и узел соединения его шатуна с рычаге вьтолнены передвижными вдоль рычага.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Н ЛИРИ«

PECflVSJlHH (19) (11) (51) С 01 N 3/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (91) 732732 (21) 3523495/25-28 (22) 17.12.82 (46) 07 .03.84 . Бюл . 9 9 (72) Э.Я.Филатов, В.Э.Павловский и |).Í.Áåëoêóðîâ (71) Институт механики АН УССР (53) 620.178.311(088.8) ,,(56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 732732, кл. G 01 N 3/34, 1978 (прототип). (54)(57) МАШИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ HA

УСТАЛОСТЬ ОБРАЗЦОВ И ДЕТАЛЕЙ ПРИ

ИЗРИБЕ С КРУЧЕНИЕМ по авт.св.

9 732732, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей машины путем независимого варьирования компонент напряженного состояния образца, связь кривошипного возбудителя для изгиба образца с активным захватом осуществлена через рычаг, который установлен параллельно оси захватов в плоскости изгиба и шарнирно соединен с активным захватом в плоскости, перпендикулярной оси активного захвата и проходящей через ось его поворота, а кривошипный возбудитель для изгиба образца и узел соединения его шатуна с рычагом выполнены передвижными вдоль рычага.

1078277

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к машинам для испытания на усталость при изгибе c кручением.

По авт.св. 9 732732 йзвестна машина для испытаний на усталость образцов и деталей при изгибе с кручением, содержащая станину, пассивный захват образца, соединенный со станиной через динамометр, активный захват образца и связанные с активным 10 захватом регулируемый кривошипный возбудитель для изгиба образца и устройство для нагружения образца циклическим крутящим моментом, вал с вилкой, в которой шарнирно установлен активный захват, направляющую, шарнирно установленную на станине с воэможностью поворота в плоскости изгиба, в которой расположен вал, редуктор с изменяемым передаточным от -: ношением, связывающий возбудитель для изгиба образца с устройством для нагружения образца циклическим крутящим моментом, которое также выполнено в виде кривошипного возбудителя, соединенного с валом посредством рычага (1 j.

Машина позволяет проводить испытание при раэли ном соотношении изгибающей и крутящей нагрузки, однако машина не позволяет изменять соотношение между нормальными и касательными напряжениями изгиба, что необходимо при испытании, например, коьт"позиционных материалов.

Целью изобретения является расши- З5 рение функциональных возможностей машины путем независимого варьирования компонент напряженного состояния образца.

Эта цель достигается тем, что в 40 машине для испытаний на усталость образцов и деталей при изгибе с кручением, связь кривошипного возбудителя для изгиба образца с активным захватом осуществлена через рычаг, 45 который установлен параллельно оси захватов в плоскости изгиба и шарнирно соединен с активным захватом в плоскости, перпендикулярной оси ак+. тивного захвата и проходящей через 50 ось его поворота, а кривошипный возбудитель для изгиба образца и узел соединения era шатуна с рычагом выполнены передвижными вдоль рычага.

При таком выполнении машины воз55 можно независимое варьирование как величины крутящего момента, так и изгибающего момента и перереэывающей силы, осуществляемое при йеремещении возбудителя для изгиба образца и уэ- 60 ла соединения его шатуна с рычагом вдоль рычага.

На фиг.1 изображена кинематическая схема предлагаемой машины для испытания на усталость; на фиг.2 — 65 эпюры крутящего момента М„, изгиба= ющего момента М„, прерывающей силы Я

Машина содержит станину 1, на которой размещены регулируемый кривошипный возбудитель 2 для изгиба образца 3, связанный с активным захватом 4 в плоскости, перпендикулярной оси активного захвата 4 и проходящей через ось его поворота и через рычаг

5, который установлен параллельно оси активного 4 и пассивного 6 захватов и шарнирно соединен с активным захватом 4 посредством подшипниковой опоры 7, устройство для нагружения образца 3 циклическим крутящим моментом, которое выполнено в виде кривошипного возбудителя S,соединенного клиноременной передачей 9 с электродвигателем 10, редуктор 11 с изменяемым передаточным отношением, связывающий возбудители 2 и 8. Шатун 12 возбудителя 2 соединен с рычагом 5 узлом 13. Возбудитель 2 для изгиба образца 3 и узел 13 соединения его шатуна 12 с рычагом 5 выполнены передвижными вдоль рычага 5. Пассивный захват 6 соединен со станиной 1 через динамометр 14 с оптической системой 15 силоизмерения. Кривошипный возбудитель 8 соединен посредством рычага 16 с валом 17 с вилкой 18.

Вал 17 расположен в направляющей 19, которая шарнирно установлена с воэможностью поворота в плоскости изгиба в опорах 20. В вилке 18 вала 17 шарнирно установлен активный захват 4.

Машина работает следующим образом.

0Т электродвигателя 10 вращение через передачу 9 передается к возбудителю 8 с регулируемым на ходу эксце .":i.- >;". :том и через редуктор 11 к возбудителю 2 с регулируемым на ходу эксцентриситетом, от которых на испытуемый образец 3, установленный в захвате 4, через рычаг 16, вал 17 с вилкой 10 передается крутящий момент, а через рычаг 5 передается изгибающий момент и перерезывающая сила.

Для варьирования напряженного состояния испытуемого образца кривошипный возбудитель 2 крепится на станине 1 перед испытанием в заданном положении, а узел 13 фиксируется на рычаге 5. Возбудитель 2 крепится к станине 1 болтами„ а его перемещение в заданное положение осуществляется вдоль рычага 5 по станине 1 по Т-образным паэам посредством винтовой пары (не показана l.

Характер напряженного состояния определяется соотношением величин крутящего и изгибающего моментов и перерезывающей силы. Изменение соотношения между крутящим и изгибающим моментом осуществляется иэменением эксцентриситета воэбудителей 2 и 8, а соотношения между касательным и

1078277

Составитель A Çàéöåâ

Редактор Л.Гратилло Техред В.Балекорей Корректор,O.Билак

Заказ 935/35 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

«Ф

Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул .Проектная, 4 ндрмальными напряжениями от перереэывающей силы и изгибающего момента производится изменением положения возбудителя 2 относительно рычага 5.

Эпюры крутящего момента М „ (фиг.2а) и перерезывающей силы (фиг.2б) постоянны по длине образца

3, а зпюра изгибающего момента М зависит от положения возбудителя 2 относительно рычага 5 (фиг. 2

:в и r) . !

Предлагаемая машина для испытаний на усталость образцов и деталей при изгибе с.кручением позволяет выявить роль каждой компоненты нагрузки в накоплении повреждений, что способствует совершенствованию методов расчета конструкций, а также оценке ресурса реальных конструкций, преимущественно иэ композиционных материалов,для которых решающей является сдвиговая прочность, определяемая величиной перерезывающих сил.