Установка для испытания образцов материалов на усталость
Владельцы патента RU 2376571:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" (RU)
Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка для испытания образцов материалов на усталость содержит основание, размещенную на нем направляющую, два захвата для образца, соединенные с захватами инерционные грузы, два толкателя, связанные с грузами посредством фиксаторов, привод возвратно-поступательного перемещения, жестко связанный с одним из толкателей, и устройство для кинематической связи толкателей друг с другом. Причем устройство для кинематической связи толкателей друг с другом выполнено в виде двухплечего рычага, каждое плечо которого шарнирно связано с соответствующим толкателем с обеспечением поворота и осевого перемещения, а опора рычага установлена между толкателями с обеспечением перемещения перпендикулярно направлению движения толкателей. Техническим результатом является повышение объема получаемой информации путем обеспечения испытаний как при ступенчатом, так и при плавном изменении параметров циклов нагружения без изменения частоты циклов. 1 ил.
Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.
Известна установка для испытания образцов материалов на усталость (патент РФ №1276953, кл. G01N 3/32, 1986), содержащая основание, размещенную на нем направляющую, два захвата для образца и привод возвратно-поступательного перемещения.
Установка обеспечивает испытания в новых условиях - при нагружении образца в режиме заданных пределов изменения взаимно сменяющихся знакопеременных осевой и крутящей нагрузок и в режиме затухающих пределов изменения этих нагрузок.
при ступенчатом или при плавном изменении параметров циклов нагружения без изменения частоты циклов.
Известна установка для испытания образцов материалов на усталость (патент РФ №1504560, кл. G01N 3/32, 1988), содержащая основание, размещенную на нем направляющую, два захвата для образца, соединенные с захватами инерционные грузы, два толкателя, связанные с грузами посредством фиксаторов, и привод.
Недостаток установки также состоит в том, что на ней неосуществимы испытания при ступенчатом или при плавном изменении параметров циклов нагружения без изменения частоты циклов.
Известна установка для испытания образцов материалов на усталость (положительное решение по заявке №5028217/28 (009149), кл. G01N 3/32, от 09.02.1995), принимаемое за прототип. Установка содержит основание, размещенную на нем направляющую, два захвата для образца, соединенные с захватами инерционные грузы, два толкателя, связанные с грузами посредством фиксаторов, привод возвратно-поступательного перемещения, жестко связанный с одним из толкателей, и устройство для кинематической связи толкателей друг с другом.
Недостаток установки также состоит в том, что на ней неосуществимы испытания как при ступенчатом, так и при плавном изменении параметров циклов нагружения без изменения частоты циклов. Устройство для кинематической связи толкателей друг с другом выполнено в виде зубчатого редуктора, поэтому плавное изменение параметров циклов нагружения без изменения частоты циклов неосуществимо.
Техническим результатом изобретения является повышение объема получаемой информации путем обеспечения испытаний как при ступенчатом, так и при плавном изменении параметров циклов нагружения без изменения частоты циклов.
Технический результат достигается тем, что установка для испытания образцов материалов на усталость, содержащая основание, размещенную на нем направляющую, два захвата для образца, соединенные с захватами инерционные грузы, два толкателя, связанные с грузами посредством фиксаторов, привод возвратно-поступательного перемещения, жестко связанный с одним из толкателей, и устройство для кинематической связи толкателей друг с другом, согласно изобретению, устройство для кинематической связи толкателей друг с другом выполнено в виде двухплечего рычага, каждое плечо которого шарнирно связано с соответствующим толкателем с обеспечением поворота и осевого перемещения, а опора рычага установлена между толкателями с обеспечением перемещения перпендикулярно направлению движения толкателей.
Использование двухплечего рычага вместо зубчатого редуктора в прототипе позволяет менять скорость движения упоров как ступенчато путем переключения фиксаторов, так и плавно путем перемещения опоры рычага и изменения тем самым соотношения рабочих участков плеч рычага. Последнее в прототипе неосуществимо и приводит к достижению технического результата.
На чертеже представлена схема установки.
Установка для испытания образцов материалов на усталость содержит основание 1, размещенную на нем направляющую 2, два захвата 3, 4 для образца 5, соединенные с захватами инерционные грузы 6, 7, два толкателя 8, 9, связанные с грузами посредством фиксаторов 10, 11, 12, 13, привод 14 возвратно-поступательного перемещения, жестко связанный с одним из толкателей 8, и устройство 15 для кинематической связи толкателей 8, 9 друг с другом.
Устройство для кинематической связи толкателей друг с другом выполнено в виде двухплечего рычага с плечами 15, 16, каждое плечо которого шарнирно связано шарнирами 17 с соответствующим толкателем 9, 8 с обеспечением поворота и осевого перемещения. Опора 18 рычага установлена между толкателями 8, 9 с обеспечением перемещения перпендикулярно направлению движения толкателей.
Привод выполнен в виде рамки 14 с эксцентриком 19 и двигателем 20 его вращения. Перемещение опоры 18 перпендикулярно направлению движения толкателей осуществляется, например, винтовым приводом 21.
Установка работает следующим образом.
Включают двигатель 20 и через эксцентрик 19 и рамку 14 создают возвратно-поступательные перемещения толкателя 8 а через двухплечий рычаг с плечами 15, 16 осуществляют перемещения толкателя 9. При включении фиксатора 10 или 12 перемещения захватов 3, 4 и образца 5 осуществляются толкателем 9, нагрузка создается грузом 6 или 7 в зависимости от того, какой из фиксаторов 10 или 12 включен. Для ступенчатого изменения параметров циклов нагружения производят переключения фиксаторов: включают фиксатор 11 или 13 и соединяют соответствующий груз с толкателем 8. Для плавного изменения параметров циклов приводом 21 перемещают опору 18, чем плавно изменяют отношение рабочих участков плеч 15 и 16 между толкателями 8, 9 и, соответственно, отношение скоростей движения толкателей. При этом неизменной остается частота нагружений, но изменяется скорость перемещений, а значит, и соответствующие параметры нагружения, в первую очередь величина нагрузки.
Установка обеспечивает испытания в новых условиях - как при ступенчатом, так и при плавном изменении параметров циклов нагружения без изменения частоты циклов.
Установка для испытания образцов материалов на усталость, содержащая основание, размещенную на нем направляющую, два захвата для образца, соединенные с захватами инерционные грузы, два толкателя, связанные с грузами посредством фиксаторов, привод возвратно-поступательного перемещения, жестко связанный с одним из толкателей, и устройство для кинематической связи толкателей друг с другом, отличающаяся тем, что устройство для кинематической связи толкателей друг с другом выполнено в виде двухплечего рычага, каждое плечо которого шарнирно связано с соответствующим толкателем с обеспечением поворота и осевого перемещения, а опора рычага установлена между толкателями с обеспечением перемещения перпендикулярно направлению движения толкателей.
