Машина для испытаний образцов на усталость при кручении

 

МАШНА ДЛЯ РКПЫТАНЙ ОБРАЗ ЦОВ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ КРУЧЕНИИ, соде жао(ая жкстко связанные центральньм стержнем две параллельные платы, несколько пар держателей для закреп ления образцов параллельно центральному стержню, неуравновешенные грузы , привод, зубчатую передачу с центральным колесом и с ютчик, о т я ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения инфсфмативност испытаний, на каждом держателе закреплен груз, центральный стержень установлен в подшипниках и связан с приводом, центральное колесо неподвижно, держатели установлены на платах с возможностью вращения, при этом одян . держатель каждой пары связан со счетчиком , закреплен|шм на плате, а другой - с шестерней, взаимодействуюцей с центральным колесом, при этом проекции грузов на плоскость одной из плат не совпадают. ffl

(Ю 61) 4(51) G 01 К 3/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

««: ART«lPGNOl«««Э««ДВ«ЮЪСТВ««

Puz. /

ЩСУДИ!ОТВЕННМЙ КОМИТЕТ СССР

М«В М «В««В« ««! (21) 2952317/25-28 (22) 07.07.80 (46) 23.01.85. Бил. У 3 (72) В.И.Пожбелко (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола .{53) 620. 1.05(088.8) (56) 1. Сереисен С.В. и др. Динамика машин для испытаний на усталость.

И., "Иашииостроение™, 1967, с. 43, рис. 2.17.

2. Авторское свидетельство СССР

В 108240, кл. С 01 N 3/34, 1947. (54)(57) МАЙИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ НА УСТАЙОСТЬ ПРИ КРУЧЕНИИ, содержащая жестко связанные центральным стержнем две параллельные платы, несколько пар держателей для закрепления образцов параллельно центральному стержню, неуравновеиенные гну зы, привод, зубчатую передачу с центральным колесом и счетчик, о т л ич а ю щ а я с я теи, что, с целью повышения информативности испьгганий, на каждом держателе закреплен груз, центральный стержень установлен в подшипниках и связан с приводом, центральное колесо неподвижно, держатели установлены на платах с sosможностью вращения, при этом один .. держатель каждой пары связан со счет. чиком, закрепленным на плате, а дру гой — с шестерней, взаимодействующей I с центральным колесом, при этом проекции грузов на плоскость одной as плат не совпадают.

1136061

Ф

Изобретение относится к области исследования прочностных свойств твердых материалов путем приложения к ним механических усилий, в частности к усталостным испытаниям.образцов под действием переменных скручивающих нагрузок.

Известна машина для испытания на усталость образцов при симметричном кручении, содержащая двигатель, не- 10 уравновешенные грузы, установленные иа периферии одного из дисквв и связанные с двигателем гибкой свяэио, образец, закрепленный в держателях между диском с грузами и диском без 15 них (tj .

Однако.эта машина позволяет испытывать на кручение одновременно только один образец, а при поочередном испытании образцов не обеспечивают- 20 ся одинаковые условия испытаний для всех исследуемых образцов, что приводит к значительному разбросу результатов испытаний. Кроме того, здесь сложно реализуема система измерения 25 количества циклов иагружений образцов до их разрушения.

Известна также машина для испытания образцов на усталость при кручении, содержащая жестко связанные центральным стержнем две параллельные платы, несколько пар держателей для закрепления образцов, параллельных центральному стержню, неуравновешенные грузы, привод, зубчатую пе- 35 редачу с центральным колесом и счетчик j2) .

Недостатком данной машины является то, что счетчик связан с вращающейся осью центрального колеса

40 зубчатой передачи и не дает информации о количестве циклов нагружения при разрушении каждого из испытуемых образцов.

Цель изобретения — повышение информативности испытаний.

Поставленная цель достигается тем, что в машине для испытаний образцов на усталость прн кручении, содержащей жестко связанные централь-50 ным стержнем две параллельные платы, несколько пар держателей для закреп ления образцов параллельно дентральному стержню, неуравновешенные грузы, привод, зубчатую передачу с цен- 55 тральиым колесом и счетчик, на каждом держателе закреплен груз, центральный стержень установлен в подшипни1 ках и связан с приводом, центральное колесо неподвижно, держатели установлены на платах с возможностью вращения, при этом один держатель каждой пары связан со счетчиком, закрепленным на плате, другой — с шестерней, взаимодействующей с центральным колесом, при этом проекции грузов на плоскость одной из плат не совпадают.

На фиг. 1 схематически изображена машина для испытания образцов на усталость при кручении, на фиг.2— сечение А-А на фиг.1.

Иащина для испытания образцов на усталость при кручении содержит привод 1, испытуемые образцы 2, закрепленные с обеих сторон во вращающихся на осях парах держателей 3 и 4, которые расположены между двух параллельных плат 5 и 6, выполненных в виде дисков, жестко связанных центральным стержнем 7, установленным в подшипниках и связанным с приводом

1. На каждом иэ держателей образцов закреплены неуравновешенные грузы

8 и 9 таким образом, что проекции их на плоскость одной из плат не совпадают. Держатели 3 и 4 с образцами установлены на платах параллельно центральному стержню с возможностью вращения от привода через зуб- . чатую передачу, состоящую из неподвижного центрального колеса 10 и зубчатых шестерен 11, при этом держатель 4 каждой пары связан со счетчиком 12 оборотов, закрепленным на пла. те.

Испытательная установка работает следующим образом.

При вращении плат 5 и 6 от приво- . да 1 неуравновешенные грузы 8 и 9 посредством зубчатой передачи, состоящей из неподвижного центрального колеса 10 и зубчатых шестерен 11, связанных с одним из держателей 3 .каждого образца 2, начинают вращаться и совершать сложное движение. При этом в перейосном (вместе с плитами) движении неуравновешенных грузов возникают силы инерции неуравновешенных грузов Р „„, причем силы инерции от грузов 8 и 9 создают вокруг оси образца вращающие моменты, направленные в разные стороны (фиг ° 2). В . результате этого к образцу прикладывается переменный скручивающий мо ИН

МЮЙВ Эаказ 10277/32 Тираж 898 Подписке

®шишвщ МШ И ю ааз", г. ужгород, ул.Проектная,4

3 11360 мент, что вызывает в нем напряжения кручения по симметричному циклу.

Величина амплитуды этого момента от каждого неуравновешенного груза определяется выражением 5

1 м „meh ьР sin(gq(2) где nl и б — масса и эксцентриситет неуравновешенного груза;. и — расстояние от оси враще- 10 ния плат (дисков) до оси вращения образца

Ы вЂ” угловая скорость вращения плат (дисков);

Ы - угол между проекциями неуравновешенных .грузов держателей на плоскость одной из плат.

Из выражения для М „видно, что за счет изменения а(у при монтаже 2б грузов можно получить различный скручивавщий момент, а следовательно, и различные напряжения кручения на образцах, причем при аЧ =180 напряо ження кручения наибольшие. 25

В предлагаемой машине один цикл нагружения соответствует одному обороту образца. Поэтому счетчики 12

61 4 оборотов, закрепленные на плате и соединенные с одним из держателей об разцов, покажут число циклов нагружения каждого образца, так как при разрушении того или иного образца кинематическая связь его счетчика

12 оборотов с приводом 1 разрывается. Это обеспечивает автоматическое отключение измерительной аппаратуры (счетчнков) от данного разрушившегося образца и позволяет получить точное число циклов нагружений до его разрушения. При этом отпадает необходимость остановки мащины, что позволяет продолжить проведение испытаний до выхода из строя всех установленных в машину образцов, а счетчик оборотов каждого разрушенного образца покажет число циклов его иагружений на кручение до разрушения.

Предлагаемая машина обеспечивает проведение испытаний большого количества образцов, причем механизм нагружения образцов создает в пределах каждого образца замкнутые силовые контуры от действия сил инерции.

Это позволяет повысить производительность и информативность испытаний.