Высокочастотная установка для испытания материалов на усталость

 

ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА УСТАЛОСТЬ , содержащая задающий генератор , подключенный к нему пьезоэлектрический возбудитель колебаний и приспособление для крепления испытуемого образца, отличающаяс я тем, что, с целью увеличения испытательных нагрузок, она снабжена заполняемым жидкостью сосудом, герметизированным с помощью мембраны, пьезовозбудитель размещен в сосуде, а приспособление для крепления испытуемого образца установлено на мембране . о ел М СХ) со

ÄÄSUÄÄ 1105783 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(50 0 01 II 3/3 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2849031/25-28 (22) 05.12.79 (46 ) 30. 07. 84. Вюл. Р 28 (72) Н.В.Олейник и В. П. Кычин (71) Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 620. 178. 311(088. 8) (56) 1. Серенсен С.В. и др. Динамика машин для испытания на усталость.

М., "Машиностроение", 1967, с.292293.

2. Там же, с. 296 (прототип). (54 ) (57 ) ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ УСТАНОВКА

ДЛЯ HCIIbH AHHR MATEPHAJIOB НА УСТАЛОСТЬ, содержащая задающий генератор, подключенный к нему пьезоэлект рический возбудитель колебаний и приспособление для крепления испытуемого образца, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью увеличения испытательных нагрузок, она снабжена заполняемым жидкостью сосудом, герметизированным с помощью мембраны, пьезовозбудитель размещен в сосуде, а приспособление для крепления испытуемого образца установлено на мембране.

1105783

Составитель С. Ступников

Редактор Ю. Ковач Техред Т.Фанта КоРРектоР И. Муска

Заказ 5592/33 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

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к высокочастотным установкам для испытания материалов на усталость.

Известна высокочастотная установка для испытания материалов на уста- 5 лость, содержащая магнитострикционный вибратор, являющийся возбудителем высокочастотных колебаний, жестко соединенный с ним концентратор и приспособление для крепления испытуе- 10 мого образца, связанное с концентратором С17.

Недостатком данной установки является то, что она имеет большие габариты. 15

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является высокочастотная установка для испытания материалов на усталость, содержащая задающий генератор, подключенный к нему пьезоэлектрический возбудитель колебаний и приспособление для крепления испытуемого образца, связанное с возбудителем колебаний.

Пьезоэлектрический возбудитель коле баний представляет набор тонких пластин из пьезоэлектрически актив.ного материала, жестко скрепленных между собой по толщине в пакет. Пластины собирают в пакет для получения максимального смещения, являющегося суммой смещений, возникающих на отдельных пьезопластинах (23.

Однако вследствие небольших смещений, получаемых на пьезопластинах, данное устройство не поэв яет по - 35 чать испытательных нагрузок с большими амплитудами.

Цель изобретения — увеличение испытательных нагрузок.

Указанная цель достигается тем, 40 что установка снабжена заполняемым жидкостью сосудом, герметизированным с помощью мембраны, пьезовоэбудитель размещен в сосуде, а приспособление для крепления испытуемо- 45 го образца установлено в мембране.

На чертеже схематически показана предлагаемая установка.

Установка содержит задающий генератор 1не показан ), связанный с ним посредством токонесущих проводников 1 пьезоэлектрический возбудитель колебаний в ниде набора пьезокристаллов 2, например, цирконата титаната свинца, представляющих собой пьезоэлементы с большим объемным расширением. Пьезокристаллы 2 размещены в заполненном жидкостью сосуде 3 с крышкой 4.

Сосуд 3 герметизирован с помощью мембраны 5, на которой установлено приспособление б для крепления испытуемого образца 7.

Для охлаждения жидкости в сосуде 3 при длительных испытаниях наружная поверхность сосуда 3 омывается охлаждающей жидкостью от магистрали, которая циркулирует по рубашке 8.

Установка работает следующим образом.

При подаче пульсирующего напряжения через токонесущие проводники 1 на поверхность пьезокристаллов 2 пос" ледние за счет обратного пьезоэффекта увеличивают свой первоначальный объем, а в связи с тем, что пьезокристаллы 2 находятся в замкнутом объеме с жидкостью, увеличение объема пьезокристаллов 2 повышает давление жидкости в сосуде 3.

Так как жидкость находится в замкнутом объеме, то согласно закону

Паскаля она начинает равномерно да" вить на стенки сосуда 3, крышки 4 и мембрану 5, а вследствие того, что жесткость стенок сосуда 3 и крышки 4 намного порядков выше жесткости мембраны 5, последняя начинает выгибаться и двигать образец 7 вверх.

При снятии. напряжения с пьезокристаллов 2 они эа счет внутреннейупругости уменьшают свой объем до первоначального, что, в свою очередь заставляет двигаться центр мембра" ны 5 вниз (в область с разряженным давлением), чему также будут способствовать упругость самой мембраны 5 и масса образца 7.