Установка для испытания материалов на усталость

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям образцов материалов и изделий на усталость. Технический результат - осуществление испытаний при многоцикловых многопиковых нагружениях образца или изделия с возможностью одновременного изменения уровней нагрузок в циклах. Установка для испытания материалов на усталость содержит основание, установленные на нем пассивный захват образца, соосный ему активный захват, механизм циклического нагружения, связанный с активным захватом и включающий кривошип с приводом его вращения, съемные блоки, установленные вдоль расположенной в плоскости кривошипа окружности, центр которой лежит на оси его вращения, охватывающую соответствующие блоки гибкую тягу, один конец которой закреплен на основании, а второй соединен с активным захватом, ролик, установленный на конце кривошипа и взаимодействующий с тягой. Причем установка имеет хотя бы один дополнительный механизм циклического нагружения с кривошипом, приводом его вращения, съемными блоками, установленными вдоль расположенной в плоскости дополнительного кривошипа окружности, центр которой лежит на оси его вращения, и ролик, установленный на конце дополнительного кривошипа, при этом тяга охватывает соответствующие блоки дополнительного механизма, а ее второй конец соединен с активным захватом посредством двуплечего рычага с возможностью изменения места закрепления этого конца тяги вдоль рычага. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям образцов материалов и изделий на усталость.

Известна установка для испытания материалов на усталость (положительное решение по заявке №2008144729, кл. G01N 3/34, от 27 мая 2009 г.), содержащая основание, установленные на нем пассивный захват образца, соосный ему активный захват, механизм циклического нагружения, связанный с активным захватом и включающий кривошип с приводом его вращения. Кривошип связан с рамкой, внутренняя поверхность которой выполнена криволинейной.

Недостаток установки состоит в отсутствии возможности проводить многоцикловые нагружения образца. Испытания проходят только при одноцикловом многопиковом нагружении.

Известна установка для испытания материалов на усталость (патент РФ №1693454, кл. G01N 3/34, 1989), содержащая основание, установленные на нем пассивный захват образца, соосный ему активный захват, механизм циклического нагружения, связанный с активным захватом и включающий кривошип с приводом его вращения, гибкую тягу, один конец которой закреплен на основании, а второй соединен с активным захватом, ролик, установленный на конце кривошипа и взаимодействующий с тягой.

Недостаток установки также состоит в отсутствии возможности проводить многоцикловые многопиковые нагружения образца.

Известна установка для испытания материалов на усталость (патент РФ №1693454, кл. G01N 3/34, 1989), принимаемая за прототип. Установка содержит основание, установленные на нем пассивный захват образца, соосный ему активный захват, механизм циклического нагружения, связанный с активным захватом и включающий кривошип с приводом его вращения, съемные блоки, установленные вдоль расположенной в плоскости кривошипа окружности, центр которой лежит на оси его вращения, охватывающую соответствующие блоки гибкую тягу, один конец которой закреплен на основании, а второй соединен с активным захватом, ролик, установленный на конце кривошипа и взаимодействующий с тягой.

Недостаток установки состоит в отсутствии возможности проводить испытания при многоцикловых многопиковых нагружениях образца с одновременным изменением уровней нагрузок в циклах. Это ограничивает объем информации при испытаниях.

Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации путем обеспечения испытаний при многоцикловых многопиковых нагружениях образца с одновременным изменением уровней нагрузок в циклах.

Технический результат достигается тем, что установка для испытания материалов на усталость, содержащая основание, установленные на нем пассивный захват образца, соосный ему активный захват, механизм циклического нагружения, связанный с активным захватом и включающий кривошип с приводом его вращения, съемные блоки, установленные вдоль расположенной в плоскости кривошипа окружности, центр которой лежит на оси его вращения, охватывающую соответствующие блоки гибкую тягу, один конец которой закреплен на основании, а второй соединен с активным захватом, ролик, установленный на конце кривошипа и взаимодействующий с тягой, согласно изобретению, она имеет хотя бы один дополнительный механизм циклического нагружения с кривошипом, приводом его вращения, съемными блоками, установленными вдоль расположенной в плоскости дополнительного кривошипа окружности, центр которой лежит на оси его вращения, и ролик, установленный на конце дополнительного кривошипа, при этом тяга охватывает соответствующие блоки дополнительного механизма, а ее второй конец соединен с активным захватом посредством двуплечего рычага с возможностью изменения места закрепления этого конца тяги вдоль рычага.

Технический результат достигается также тем, что количество дополнительных механизмов соответствует количеству дополнительных циклов нагружения.

На чертеже представлена схема установки.

Установка для испытания материалов на усталость содержит основание 1, установленные на нем пассивный захват 2 образца 3, соосный ему активный захват 4, механизм циклического нагружения, связанный с активным захватом и включающий кривошип 5 с приводом 6 его вращения, съемные блоки 7, установленные вдоль расположенной в плоскости кривошипа окружности, центр которой лежит на оси его вращения, охватывающую соответствующие блоки гибкую тягу 8, один конец которой закреплен на основании 1, а второй соединен с активным захватом 4, ролик 9, установленный на конце кривошипа 5 и взаимодействующий с тягой 8.

Установка имеет хотя бы один дополнительный механизм циклического нагружения с кривошипом 10, приводом 11 его вращения, съемными блоками 12, установленными вдоль расположенной в плоскости дополнительного кривошипа окружности, центр которой лежит на оси его вращения, и ролик 13, установленный на конце дополнительного кривошипа 10. Тяга 8 охватывает соответствующие блоки 12 дополнительного механизма. Второй конец тяги 8 соединен с активным захватом 4 посредством двуплечего рычага 13 с возможностью изменения места 14 закрепления этого конца тяги вдоль рычага 13.

Количество дополнительных механизмов соответствует количеству дополнительных циклов нагружения.

Изменение жесткости нагружения осуществляется пружиной 15.

Установка работает следующим образом.

Включают привод 6 и приводят во вращение кривошип 5 первого механизма нагружения. Ролик 9 циклически изменяет натяжение тяги 8 и через пружину 15, рычаг 13 и активный захват 4 создает первый многопиковый цикл нагружения на образце 3. Для двухцикловых испытаний включают привод 11 и кривошипом 10 с роликом 13 создают второй многопиковый цикл, накладывающийся на первый многопиковый цикл. Частоты циклов регулируют скоростью вращения кривошипов 5,10. При выключении одного из приводов соответствующий механизм создает фоновую нагрузку, начальную нагрузку на образце. Количество дополнительных циклов задается количеством дополнительных механизмов нагружения. При изменении места 14 закрепления конца тяги 8 вдоль рычага 13 одновременно изменяется общий уровень нагрузки всех циклов в соответствии с изменением соотношения плеч рычага 13. Количество пиков в циклах и величины пиков задаются количеством и положением блоков 7, 12.

Установка осуществляет испытания при многоцикловых многопиковых нагружениях образца или изделия с возможностью одновременного изменения уровней нагрузок в циклах, что существенно увеличивает объем информации при испытаниях.

1. Установка для испытания материалов на усталость, содержащая основание, установленные на нем пассивный захват образца, соосный ему активный захват, механизм циклического нагружения, связанный с активным захватом и включающий кривошип с приводом его вращения, съемные блоки, установленные вдоль расположенной в плоскости кривошипа окружности, центр которой лежит на оси его вращения, охватывающую соответствующие блоки гибкую тягу, один конец которой закреплен на основании, а второй соединен с активным захватом, ролик, установленный на конце кривошипа и взаимодействующий с тягой, отличающаяся тем, что она имеет хотя бы один дополнительный механизм циклического нагружения с кривошипом, приводом его вращения, съемными блоками, установленными вдоль расположенной в плоскости дополнительного кривошипа окружности, центр которой лежит на оси его вращения, и ролик, установленный на конце дополнительного кривошипа, при этом тяга охватывает соответствующие блоки дополнительного механизма, а ее второй конец соединен с активным захватом посредством двуплечего рычага с возможностью изменения места закрепления этого конца тяги вдоль рычага.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что количество дополнительных механизмов соответствует количеству дополнительных циклов нагружения.