Устройство для определения усталостной прочности материала при осевых нагрузках

 

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано для определения усталостной прочности материалов при осевых нагружениях образцов растягивающими и сжимающими нагрузками. Целью изобретения является повышение достоверности результатов испытаний за счет снижения погрешностей, связанных с изгибными составляющими, и повышение автоматизации контроля. Контактные поверхности опорных заплечиков образцов выполнены коническими. Активный и пассивный захваты устройства выполнены в виде силовых П-образных вилок, в боковых ножках каждой из которых установлены подвижная и неподвижная зажимные плашки пневмоприжимов, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 N 3/32

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4913177/28 (22) 26.11.90 (46) 23.04.93. Бюл. № 15 (71) Конструкторское бюро машиностроеНИЯ (72) В.Л.Белов и P.Ñ.Çèíîâüåâ (56) П.А,Михайлов и Е.И.Сочава "Устройство для контроля прочности". Заводская лаборатория ¹ 55, М„ВНИИТИ, 1970, с.628 — 629, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

УСТАЛОСТНОЙ ПРОЧНОСТИ МАТЕРИАЛА

ПРИ ОСЕВЫХ НАГРУЗКАХ (57) Изобретение относится к области испытательйой техники и может быть использоИзобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано для определения усталостной прочности материалов при осевом нагружении образцов растягивающими и сжимающими нагрузками.

Цель изобретения — повышение достоверности эа счет снижения погрешностей, связанных с возникновением изгибных составляющих, и повышенная автоматизация. контроля.

На фиг, 1 изображена конструкция образца для определения усталостной прочно-. сти; на фиг. 2-5 — конструкция устройства. для определения усталостной прочности; на фиг, 6 — функциональная блок-схема устройства, Образец для определения усталостной прочнбсти материала при растяжении-сжатии содержит рабочий участок 1 и головки 2 с опорными заплечиками 3, С целью исклю» . Ж 1810790 Al вано для определения усталостной прочности материалов при осевых нагружениях образцов растягивающими и сжимающими нагрузками. Целью изобретения является повышение достоверности результатов испытаний за счет снижения погрешностей, связанных с изгибными составляющими, и повышение автоматизации контроля. Контактные поверхности опорных заплечиков образцов выполнены коническими. Активный и пассивный захваты устройства выполнены в виде силовых П-образных вилок, в боковых ножках каждой из которых установлены подвижная и неподвижная эажимные плашки пневмоприжимов, 6 ил. чения изгибающих и закручивающих напряжений при нагружении образца и обеспечения точной установки при подаче и закреплении образца в зажимнь х плашках пневмоприжимов в автоматическом режиме испытаний контактные поверхности А опорных заплечиков 3 выполнены коническими с углом. Расчетным путем определено и экспериментально подтверждено, что: — максимальный уровень зажимного усилия стального образца в зажимных плашках не превышает 1500 кгс; — оптимальный угол конической части . эаплечиков 3 (из условия надежного закрепления образца) не превышает 30, Устройство для определения усталостной прочности образцов содержит корпус 4, возбудитель динамических колебаний 5, с помощью направляющих колонок 6, жестко связанный с измерительным блском 7, активный 8 и пассивный 9 захваты, выполнен1810790 ные в виде П-образных силовых вилок, с испытываемым образцом 10. В боковых ножках каждой из П-образных вилок установлены подвижная 11 и неподвижная 12 зажимные плашки, рабочие поверхности которых выполнены коническими и взаимодействуют с ответными контактными поверхностями опорных заплечиков испытываемого образца.

В верхней зоне полости, образованной силовыми вилками 8 и 9 наклонно смонтированы направляющие кЬроба 13 питательного магазина 14 с партией испытуемых образцов. Образец под действием собственного веса, перемещаясь по коробкам 13 центральной частью — рабочим участком 1 упирается в стопорный штырь 15 распределителя 16, поворот которого предотвращается храповым механизмом 17, связанным посредством тяги 18 с управляющим электромагнитом 19. При включении управляющего электромагнита 19 через храповый механизм t7 распределитель 16 обеспечивает подачу в зону испытаний только одного образца, На оси поворотного распределителя 16 установлена с возможностью поворота наклонная подпружиненная траверса 20, обеспечивающая подачу образца из направляющих коробов 13 в зону испытаний. Свободный конец траверсы 20.пропущен в окно, образованное в бункере-накопителе

21 и контактирует с регулируемым упором

22. Посредством тяги 23 свободный конец траверсы 20 соединен с электромагнитом

24. По команде электромагнит 24 оттягивает траверсу 20 и разрушенный в процессе испытаний образец попадает в бункер 21.

Автоматический процесс испытаний осуществляется следующим образом.

Оператор включает тумблер и подает сигнал на включение системы управления устройства. При этом датчик, сигналиэирующий об отсутствии образца в зоне испытаний, включает управляющий электромагнит

19, который посредством тяги 18 и храпового механизма 17 производит поворот оси распределителя 16 со стопорными штырями

15. Из направляющего короба 13 по наклонной траверсе 20 в зону испытания подается только один образец, при этом подвижная плашка 11 находится в отведенном положении. Образец, скатываясь по наклоннойтраверсе 20, замыкает микропереключатель, который подает сигнал на привод пневмоприжима. Подвижная зажимная плашка 11 производиг закрепление образца, при этом при своем перемещении она замыкает микропереключатель подающий сигнал на

45 включение возбудителя динамических колебаний 5, который обеспечивает нагружение образца и поддержание зданного режима испытания, После разрушения испытуемого образца датчик, установленный на пассивном захвате 9 выдает сигнал, с помощью которого производится выключение возбудителя 5 и раскрепление разрушенного образца. При этом электромагнит 24 оттягивает свободный конец траверсы 20 и разрушенный образец попадает в бункер 21. Устройство приведено в исходное положение, после чего цикл повторяется без участия оператора, т.е. включается управляющий электромагнит 19 и т.д.

На фиг, 6 представлена функциональная блок-схема устройства для испытаний образцов на усталость в автоматическом режиме.

Блок задания и стабилизации нагрузок

25 обеспечивает поддержание возбудителем динамических колебаний 5 заданного режима испытаний. Блок 26 регистрации и накопления данных обеспечивает регистрацию временных параметров (число циклов, частота нагружения) от возбудителя 5, а также силовых и деформационных параметров (усилие, напряжение, деформация) от датчиков измерительного блока 7. Блок обработки результатов 27 и цифропечатающее устройство 28 совместно с блоком 29 управления пневмоприжимами способствуют проведению усталостных испытаний образцов в автоматическом режиме.

Формула изобретения о

Устройство для определения усталостной прочности материала при осевых нагрузках, содержащее основание, установленные на нем пассивный и активный захваты с зажимными элементами и направляющие, установленный на направляющих и связанный с активным захватом возбудитель динамических колебаний с измерительным блоком и систему управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности за счет снижения погрешностей, связанных с возникно вением изгибных составляющих, и повышения автоматизации контроля, захваты выполнены в виде обращенных одна к другой концами П-образных вилок, зажимные элементы — в виде двух пар прижимов с коническими рабочими поверхностями, предназначенными для контактирования с опорными поверхностями образца, один из прижимов каждой пары установлен на одной из ножек соответствующей вилки с возможностью перемещения в направлении к другому прижиму, закрепленному на другой

1810790 ножке этой вилки, устройство снабжено приспособлением для последователь-ной подачи образцов к захватам, выполненным в виде емкости для образцов, двух наклонных к основанию направляющих для последовательного перемещения образцов в зону контроля и поворотного распределителя, связанного с системой управления, включающей электромагнитные переключатели, и бункера для разрушенных образцов, одна иэ наклонных

5 направляющих, сообщенная с бункером, подпружинена и установлена на оси поворотного распределителя. а другая сообщена с е мкостью.

1810790

1810790

Z) Я

2б

Составитель P.Çèíîâüåâ

Техред М.Моргентал Корректор Н,Король

Редактор

Заказ 1441 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раунская наб., 4/5

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