Способ усталостных испытаний при круговом изгибе образцов материалов

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к усталостным испытаниям при круговом изгибе. Целью изобретения является повышение точности путем обеспечения демпфирования несимметричных колебаний нагрузки с момента появления трещины в образце и до разрушения последнего. Появление несимметричных колебаний грузов 4, приводящих к появлению вибрационной составляющей нагрузки на образец 3, объясняется возникновением в последнем поверхностной усталостной трещины, что приводит к периодическому изменению изгибной жесткости образца 3 при его вращении. Эффективное гашение колебаний осуществляется введением в схему демпфера 6 с несимметричной характеристикой растяжения (сжатия), что достигнуто конструкцией самого демпфера 6. 3 ил.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

WVICI

РЕСПУБЛИН (!91 Ш) щ)у G 01 N 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4343938/25-28 (22) 15,12,87 (46) 15.07,90. Бюл. 9 26 (72) А,С. Копылов, С.В. Сафронов, В.Н, Лебедев и В.С. Федюнин (53) 620.!78.31! .4 (088,8) (56) Испытательная. техника. Справочник/Под ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 1982, кн. I с. 137,138, (54) СПОСОБ УСТАЛОСТНЬИ ИСП11ТАНИЙ

ПРИ КРУГОВОМ ИЗГИБЕ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к испытательной технике, а именно к усталостным испытаниям при круговом изгибе.

Целью изобретения является повышение

2 точности путем обеспечения демпфирования несимметричных колебаний нагрузки с момента появления трещины в образце и до разрушения последнего.

Появление несимметричных колебаний грузов 4, приводящих к появлению вибрационной составляющей нагрузки на образец 3, объясняется возникновением в последнем поверхностной усталостной трещины, что приводит к периодическому изменению изгибной жесткости образца 3 при его вращении.

Эффективное гашение колебаний осуществляется введением в схему демпфера 6 с несимметричной характеристикой растяжения (сжатия), что достигнуто конструкцией самого демпфера 6. 3 ил.! 578570.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для усталостных испытаний при круговом изгибе, и может быть использовано для исследования усталостной прочности материалов.

Целью изобретения является повышение точности при несимметричных колебаниях нагрузки с момента появления трещины в образце и до разруше- . ния последнего.

На фиг.1 и 2 представлено устройство для осуществления предлагаемого способа; на фиг.3 — конструктция 15 демпфера.

Устройство содержит соосные пассивный 1 и активный 2 захваты для образца 3, нагружающее цриспособление в виде грузов 4, связанное с BKTHBHblM 20 захватом 2 посредством упругого элемента в виде силовой пружины 5 и демпфера 6. Устройство снабжено механизмом 7 отключения привода (не показан) пассивного захвата 1 при 25 разрушении образца 3. На фнг,1 пока-зана схема устройства с применением

-пружины.5, работающей на растяжение, на фиг.2 — работающей на сжатие.

Демпфер 6 выполнен в виде герметичного корпуса 8 (фиг.3) с тягой 9 для крепления грузов 4, внутри которого размещен рабочий цилиндр 10, В нижней торцовой части цилиндра 10 расположен клапан 11 перепуска, подпру жиненный к торцу, с выполненными в нем перепускными отверстиями 12, В рабочем цилиндре 10 размещен поршень

13, имеющий уплотнительные кольца 14 40 и клапан 15 сжатия, подпружиненный к торцовой плоскости поршня 13 и перекрывающий выполненные в поршне

13 перепускные отверстия 16. В поршне 13 выполнено также калиброванное отверстие 17, не перекрываемое клапаном 15. Поршень 13 соединен со штоком 18, второй конец которого пропущен через систему уплотнительных колец 19. Полость 20 рабочего цилиндра

10 заполнена вязкой жидкостью полностью, а внутренняя полость 21 корпуса 8 — частично, Устройство работает следующим образом. 55

После закрепления образца 3 в захватах 1 и 2 включают привод (не показан) пассивного захвата 1 и нагружают образец 3 системой грузов 4, При появлении трещины на поверхности вращающегося образца 3 его иэгибная жесткость становится разЛичной: наибольшей — в положении образца с трещиной внизу по отношению к грузам 4 (" берега" трещины сдвигаются и сечение образца 3 работает как монолитное) и наименьшей — в положении образца 3 с трещиной. вверху (" берега" трещины раздвигаются). Такое периодическое (с" частотой вращения образца) изменение изгибной жесткости приводит к появлению несимметричных колебаний грузов 4 относительно положения их равновесия, что в свою очередь приво-. дит к появлению циклической составляющей нагрузки со стороны грузов 4. В этом случае эффективное гашение колебаний возможно только при помощи демпфера 6 с несимметричной характеристикой растяжения (сжатия), что достигается конструкцией примененного демпфера 6.

При движении штока 18 с поршнем

13 вниз вязкая жидкость перетекает из подпоршневой полости рабочего цилинд- ра 10 в надпоршневую только через калиброванное отверстие 17,,в то время как при обратном движении клапаны

11 и 15 открывают перепускные отверстия 12 и 16, что приводит к уменьшен1по силы вязкого сопротивления при взаимном перемещении штока 18 и тяги

19. Для эффективного гашения колебаний грузов 4 подключейие демпфера производится в соответствии со схемой, данной на фиг,1 и 2.

Устройство за счет. устранения вибрационных перегрузок при проведении испытаний на циклическую выносливость позволяет получить более точную информацию о пределе усталости материала.

Формула изобретения

Способ усталостных испытаний при круговом изгибе образцов материалов, заключающийся в том, что в образце создают консольный круговой изгиб с помощью закрепленных на его свободном конце грузов и демпфируют колебания этих грузов, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности при несимметричных колебаниях нагрузки с .момента появления трещины в образце и до разрушения последнего, демпфирование осуществляют

1578570 6 таким образом, что демпфирующее уси- превосходит демпфирувщее усилие при лие при сбл енин грузов с Образцом уделе ии грузов от Образца.

12

Фпс . 2

Составитель В. Чернов

Редактор А. Лежнина Техред M.Õoäàíè÷

Корректор Э. Лончакова

Заказ 1910 Тираж 502 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН1 СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул, Гагарина, 101,