Образец для усталостных испытаний материалов

 

Изобретение относится к испытаниям материалов на прочность, а именно к образцам для усталостных испытаний. Цель изобретения - повышение точности задания статической составляющей, действующей на образец нагрузки. Образец содержит захватные 1 и 2 и расположенный между ними рабочий участок 3, а также задатчик 4 статической составляющей Р, который размещен в осевом канале 5 с резьбой 6. Одна часть Ад задатчика выполнена в виде ввинченного в 2 резьбу 6 винта 8 с гайкой 7, а другая часть - в форме расположенного между захватными участками ряда шариков 9, диаметр которых равен диаметр/осевого канала 5. При завинчивании винта 8 его торец усилием Р сжимает шарики 9, которые растягивают рабочий участок образца усилием, представляющим собой статическую составляющую действующей в испытаниях на образец общей нагрузки. Так как ряд шариков 9 при завинчивании винта 8 могут свободно проворачиватьсявокруг своей оси и имеют малую жесткость в направлении изгиба, то возникающие при затяжке винта и изгибе рабочей части образца силы трения резко уменьшаются, что повышает точность задания статической составляющей в каждый момент цикла при круговом изгибе. Кроме того, малая жесткость задатчика в направлении изгиба снижает потери энергии на деформацию и рабочие нагрузки на органы испытательной машины, 1 ил. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБ/1ИК

<.ц G 01 N 3/32

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4848796/28 (22) 09.07.90 (46) 30.03.93. Бюл. N. 12 (71) Киевский политехнический институт им.

50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) M. С, Тривайло (56) Школьник Л, M. Методика усталостных испь1таний. M., Металлургия, 1963, с, 163, рис. 81, (54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ, (57) Изобретение относится к испытаниям материалов на прочность, а именно к образцам для усталостных испытаний. Цель изобретения — повышение точности задания статической составляющей, действующей на образец нагрузки. Образец содержит захватные 1 и 2 и расположенный между ними рабочий участок 3, а также задатчик 4 статической составляющей Р, который размещен в осевом канале 5 с резьбой 6. Одна часть А4 задатчикв выполнена в виде ввинченного в

5U„, 18Î5327 А1 резьбу 6 винта 8 с гайкой 7, а другая часть— в форме расположенного между захватными участками ряда шариков 9, диаметр которых равен диаметру осевого канала 5. При завинчивании винта 8 его торец усилием P сжимает шарики 9, которые растягивают рабочий участок образца усилием, представляющим собой статическую составляющую действующей в испытаниях на образец общей нагрузки, Так как ряд шариков 9 при завинчивании винта 8 могут свободно проворачиваться. вокруг своей оси и имеют ма. лую жесткость в направлении изгиба, то возникающие при затяжке винта и изгибе рабочей части образца силы трения резко уменьшаются, что повышает точность задания статической составляющей в каждый момент цикла при круговом изгибе. Кроме того, малая жесткость задатчика в направлении изгиба снижает потери энергии на деформацию и рабочие нагрузки на органы испытательной машины, 1 ил, 1805327

Изобретение относится к испытаниям материалов на прочность, а именно к образцам для усталостных испытаний.

Цель изобретения — повышение точности задания статической составляющей в 5 каждый момент цикла при круговом изгибе.

На чертеже изображен предлагаемый образец для усталостных испытаний., Образец содержит захватные 1 и 2 диаметром 0 участки и расположенный между 10 ними цилиндрический диаметром 01 рабочий участок 3, имеющий длину А, а также задатчик 4 статической составляющей P нагрузки, который имеет общую длину А1. Рабочий участок 3 и захватной участок 2 образца выполнены с осевым, каналом 5, который имеет диаметр 02 и длину А2, На длине Аз канала 5 выполнена резьба 6.

Задатчик 4 статической составляющей выполнен из двух частей, имеющих соответ- 20 ственно длину А4 и А5, Одна часть задатчика выполнена в виде винтового соединения, гайка 7 которого предназначена для взаимодействия с торцом захватного участка 2, а винт 8 соединения размещен в осевом канале 5 и ввинчен в его резьбу 6. Вторая длиной А часть задатчика выполнена в виде ряда шариков 9, диаметр которых равен диаметру осевого канала, а крайний шарик 10, расположенный со стороны 30 захватного участка 1, взаимодействует с этим участком, опираясь на дно канала 5, Для вращения винта 8 на его конце предусмотрен квадратный хвостовик 11. Лыска 12 на захватном участке 2 используется при завинчивэнии винта 8 в резьбу 6.

Образец работает следующим образом.

Вначале образец подготавливают к испытаниям, для чего его закрепляют, используя лыску12, например, в машинных тисках, 40

Затем динамометрическим ключом за хвостовик 11 вращают по ходу резьбы винт 8 задатчика 4, который, ввинчиваясь в резьбу

6, сжимает силой P ряд шариков 9. Сжатие шариков приводит к растяжению рабочего 4 -> участка 3 образца, нагружая его статической составляющей P нагрузки. Величину силы P определяют по моменту завинчивания винта 8, который равен сумме моментов трения в его резьбе и на торце. Затем на винт 8 навинчивают до упора в торец захватного участка 2 гайку 7, исключая этим его самоотвинчивание s процессе работы.

После этого образец закрепляют в испытательной.машине и подвергают воздей- 55 ствию кругового изгиба, При вращении с изгибом в опасном се чении рабочего участка образца возникают. переменные напряжения изгиба, которые. суммируясь со статической составляющей, приводят к усталостному разрушению образца, По числу циклов до разрушения судят об усталостной прочности материала, из которого изготовлен образец..

Так как задатчик статической составляющей описанного образца выполнен из двух частей, которые имеют между собой точечный контакт, снижающий момент трения на торец винта 8, винт 8 зафиксирован от самоотвинчивания гайкой 7, а участок А5 задатчика обладает малой жесткостью в направлении изгиба из-за возможности свободного поворота шариков 9 один относительно другого в окружном направлении, то в каждый момент цикла при круговом изгибе точность задания статической составляющей возрастает. Кроме этого, малая жесткость задатчика в направлении изгиба снижает потери на его деформацию и нагрузки на рабочие органы испытательной машины.

Формула изобретения

Образец для устапостных испытаний материалов, содержащий захватные участки, расположенный между ними рабочий участок и задатчик статической составляющей, состоящий из двух частей, одна из которых выполнена в виде винтового соединения, гайка которого предназначена для взаимодействия с торцом одного из захватных участков образца. а указанный захватный участок и рабочий участок выполнены с осевым каналом, в котором размещена вторая часть задатчика, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности задания статической составляющей в каждый момент цикла при нагружении круговым изгибом, вторая часть задатчика выполнена в виде ряда шариков диаметром, равным диаметру осевого канала, крайний из которых, расположенный со стороны второго захватного участка, предназначен для взаимодействия с ним, а винт соединения размещен в осевом канале первого захватного участка и связан с ним резьбой.