Способ испытания образцов на усталость и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к испытаниям материалов и элементов конструкций на усталость и может быть использовано при испытаниях железнодорожных рельсов. Целью изобретения (является повышение точности испытаний путем приближения условий нагружения к реальным, ч-ю достигается резонансным режимом испытаний, консольньм закреплением образца (например , рельса) при испытаниях и снабжением его свободного конца концевой кол ебательной массой. Величину и размеры массы выбирают из условия равенства изгибных и крутильных частот собственных колебаний , причем колебательная масса является одновременно и нагружающим устройством, для чего она снабжена двумя инерционными вибраторами. Для одновременного возбуждения изгибных и крутильных колебаний рельса вращающиеся векттэры инерционных сил, возникающих при вращении неуравновешенных масс вибраторов, дежат и плоскос ги, перпендикулярной осевой линии рельса, и имеют постоянный сдвиг по фазе относительно один другого на 90°. Сами вибраторы располагаются диаметрально противопо- . ложно и на одинаковых расстояниях относительно центра тяжести свободного конца поперечного сечений рельса . 2 с.п. ф-лы, 2 ил. .о S (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (50 4 С 01 Б 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 38 7909 2/ 25-28 (22) 23.01.85 (46) 23.07.86. Бкл. 1Ф 27 (71) Белорусский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Л.А,Сосновский и В.И .Матвецов (53) 620.178.311(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1099236, кл. С 01 N 3/32, 1983. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА

УСТАЛОСТЬ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к испытаниям материалов и элементов конструкций на усталость и может быть использовано при испытаниях железнодорожных рельсов. Целью изобретения вляется повышение точности испытаний путем приближения условий нагружения к реальным, что достигается резонансным режимом испытаний, консольным закреплением образца (например, рельса) при испытаниях и снабжением его свободного конца концевой колебательной массой. Величину и размеры массы выбирают иэ условия равенства изгибных и крутильных частот собственных колебаний, причем колебательная масса является одновременно и нагру:кающим устройством, для чего она снабжена двумя инерционными вибраторами . Для одновременного возбуждения иэгибных и крутильных колебаний рельса вращающиеся векторы инерционных сил, возникающих при вращении неуравновешенных масс вибраторов, лежат В плоскос ги, перпендикулярной осевой линии рельса, и имеют постоянный сдвиг по фазе относительно один другого на 90 . Сами вибраторы располагаются диаметрально противоположно и на одинаковых расстояниях относительно центра тяжести свободного конца поперечного сечения рельса. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1 1245934 2

Изобретение относится к испытаниям материалов и элементов К0Нструкций на усталость и может быть использовано при испытаниях железнодорожных рельсов.

Целью изобретения является повышение точности испытаний путем приближения условий нагружения к реальным .

На фиг,1 показано предлагаемое .устройство, общий вид; на фиг.2 расположение вибраторон относительно поперечного сечения испытуемого образца типа рельса.

Предлагаемый способ испытаний заключается и том, что их ведут в резонансном: режиме. Для одновременного возбуждения. изгибных и крутильных колебаний в испытываемом образце его жестко закрепляют одним концом, а на свободный конец навешивают колебательную массу, величину и размеры которой подбирают из условия равен,ства изгибных и крутильных частот собственных колебаний образца, Устройство (фиг.1) содержит пассивный захват 1, выполненный из балластного слоя 2, шпалы 3 и опоры 4, активный захват, выполненный в виде колебательной массы 5 дискообразной формы и двух вибраторов 6 и 7, жест; ко закрепленных на осях 8 и 9 и смонтированных в соответствующих полостях концевой массы 5. Вилы вибраторон снабжены шкивами 10 и 11, связанными через гибкие элементы со шкивом 12 электродвигателя 13, Образец 14 н виде отрезка рельса с продольной осью 15 помещен между активным и пассивным захватами по типу консольного закрепления °

Устройство работает следующим образом.

С целью одновременного возбуждения как изгибающего, так и крутяжего моментов нагружение отрезка рельса осуществляется путем привода во вращение электродвигателя 13 через шкивы 10-1 2 двух инерционных (с неуравновешенными массами) нибраторов 6 и 7, которые смонтированы в двух полостях колебательной массы 5, жестко укрепленной на свободном конце рельса 14, и расположены по обе стороны относительно его продольной оси г

15 таким образом, что оси 8 и 9 вра20 ции.

35 щения нибраторон параллельны, а плоскости их вращения перпендикулярны продольной оси 15 рельса, При этом вращающийся с угловой скоростью вектор силы P одного нибратора 7 имеет постоянный сдвиг по фазе относительно с той же угловой скоростью вращающегося вектора инерционной силы

P второго вибратора 6, равный 90 .

Колебания неуравновешенных масс возбуждают одновременно крутящий и изФ гибающие в обоих главных плоскостях инерции рельса моменты, причем взаимное соотношение величин этих моментов определяется значением расстояния от центра тяжести поперечного сечения рельса до осей вращения вибраторов и их расположением относительно главных плоскостей его инер- ..Формула из о бр е тения

1. Способ испытания образцов на усталость, заключающийся в том, что образец жестко закрепляют одним концом, устанавливают на другой конец колебательную массу и сообщают ей крутильные колебания, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности путем приближения условий нагружения к реальным, величину и размеры колебательной массы выбирают из условия совпадения изгибных и крутильных частот собственных колебаний образца.

2. Устройство для испытания образ-. цов на усталость, содержащее корпус, расположенные в нем пассивный захват и активный захват, выполненный н виде кслебательной массы дискообразной формы, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности путем приближения условий нагружения к реальным, колебательная масса выполнена полой, устройство .снабжено двумя инерционными вибраторами, расположенными, в полости колебательной массы диаметрально противоположно и на одинаковых расстояниях от центра массы так, что оси их вращения перпендикулярны плоскости диска массы, а прямая, проходящая через Ось вращения и центр масс несбалансированной массы одного инерционного нибратора, повернута на 90 по отношению к аналогичной прямой другого вибратора.

1245934 Риз.2

Составитель В.Чернов

Редактор О,Юрковецкая Техред М.Ходанич Корректор E. Сирохман

Заказ 3990/34 Тираж 778 Подпис но е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,