Установка для резонансных испытаний образцов на усталость при растяжении-сжатии

 

УСТАНОВКА ДЛЯ РЕЗОНАНСНЫХ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ РАСТЯЖЕНИИ-СЖАТИИ, содержащая возбудитель колебаний, захваты для испытуемого образца, две резонирующие балки, одна из которых связана средней частью с возбудителем, а другая снабжена грузом, отличающаяся тем, что, с целью повышения нагрузки на образец, резонирующие балки выполнены изогнутвлми, обращены одна к другой вогнутыми поверхностями и скреплены по концам плитами, на которых установлены захваты . оо со 4:: 00

СОЮЗ COBETGHHX

СОЦИМИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ЮВ С 01 Н 3/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР (21 ) 3537094/25-28 (22) 10.01.83 (46) 30.04.84. Бюл. Р 16 (72) В.Д.Аксютин, Д.В.Плауцин, A.Â.Ïèñàðüêîâ и О.A.Антонова (53) 620.178.322.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 643778, кл. 0 01 N 3/32, 1977.

2. Белянкин Ф.П. и др. Универсальная вибрационная испытательная установка P-50. Киев, АН УССР, 1961, е.98 (прототип).

„„SU„„1 0894 А (54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ РЕЗОНАНСНЫХ

ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ HA УСТАЛОСТЬ ПРИ

РАСТЯЖЕНИИ-.СЖАТИИ, содержащая возбудитель колебаний, захваты для испытуемого образца, две резонирующие балки, одна из которых связана средней частью с возбудителем, а другая снабжена грузом, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения нагрузки на образец, резонирующие балки выполнены изогнутыми, обращены одна к другой вогнутыми поверхностями и скреплены по концам плитами, на которых установлены захваты.

1089480

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к установкам для резонансных испытаний образцов на усталость при растяжении-сжатии.

Известно устройство для резонансных испытаний образцов на усталость, содержащее возбудитель колебаний, установленное на нем основание, закрепленную на основании резонирующую балку, приспособление для передачи нагрузки на образец и прижима .резонирующей балки к основанию, выполненное в виде зафиксированной от боковых смещений скобы, имеющей центральное отверстие, через которое, свободно проходит цилиндр с резьбой на наружной поверхности и навинченной на цилиндр гайкой, опирающейся на скобу, нижний захват, связанный с основанием, и верхний захват, связанный с приспособлением (1 ).

Недостатками устройства является то, что конструкция приспособления не позволяет получить достаточные нагрузки при частотах более 40 Гц, образец находится внутри приспособления и недоступен для визуального наблюдения, а замена образца является трудоемкой операцией.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является установка для резонансных испытаний образцов на усталость при растяжении-сжатии, содержащая возбудитель колебаний, захваты для испытуемого образца, две резонирующие балки, одна из которых связана средней. частью с возбудителем колебаний, а другая снабжена грУзом, н которой ось захватов перпендикулярна резонирующим балкам (2).

Установка позволяет проводить испытания на усталость при растяжении-сжатии при симметричном и асимметричном циклах, однако величина циклической нагрузки ограничивается мощностью возбудителя и коэффициентом динамического усиления колебательной системы.

Цель изобретения — повышение нагрузки на образец.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для резонансных испытаний образцов на усталость при растяжении-сжатии, содержащей возбудитель колебаний, захваты для испытуемого образца, две резонирующие балки, одна из которых связана средней частью с возбудителем колебаний, а другая снабжена грузом, резонирующие балки выполнены изогнутыми, обращены одна к другой вогнутыми поверхностями и скреплены по концам плитами, на которых установлены захваты.

При такой конструкции установки испытуемый образец располагается перпендикулярно линии действия возбудителя колебаний, и осевая нагрузка, прикладываемая к нему, зависит от соотношения стрелы прогиба резонирующей балки и расстояния между захватами, в результате чего происходит выигрыш s силе, На фиг. 1 представлена схема установки для резонансных колебаний на усталость при растяжении-сжатии; на фиг. 2 — схема действия сил.

15 Установка содержит возбудитель 1 колебаний, связанное с ним основание

2, две резонирующие балки 3 и 4, выполненные изогнутыми и обращенные одна к другой вогнутыми поверхностями, балка 3 снабжена грузом 5, а балка 4 связана с нозбудителем 1 средней частью. Балки 3 и 4 среплены по концам плитами 6 и 7, на которых установлены захваты 8 и 9 для испытуе25 мого образца 10, которые скреплены с плитами 6 и 7 посредством резьбовых соединений 11 и 12.

Установка работает следующим образом.

При работе возбудителя 1 колебаний на собственной частоте колебательной системы, образованной балками 3,4 и грузом 5, возбуждаются резонансные колебания. Сила P инерции груза 5 вызывает реакции н местах закрепления концов балок 3 и 4.

Силы реакции нагружают образец растяжением-сжатием. Сила Р и нагрузка Ро,действующая на образец, связаны соотношением

40 P=P,f a, f

f c cL стрела прогиба балки: — длина балки.

Стрела прогиба выбирается таким

45 обРазом. чтобы обеспечить требуемый выигрыш н силе при заданной величине L Так, при L =600 мм и 5 =5 мм выигрыш н силе составляет 60 раэ, что позволяет на вибростенде сравнительно небольшой мощности с максимальным усилием до 200 кг проводить испытания образцов н диапазоне

10-300 Гц, не выходя на резонансную частоту.

Предлагаемая установка для резонансных испытаний образцов на усталость при растяжении-сжатии позволяет при меньших габаритах и массе груза получать нагрузки на образце в несколько раз выше, чем на известных аналогичных установках при одинаковой мощности возбудителя колебаний.

Составитель A. Зайцев

Редактор И.Ковальчук Техред Л.Мартяйова Корректор Г.Решетник

Заказ 2925/41 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

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

Филиал ППП "Патент", г;ужгород, ул.Проектная, 4