Установка для испытаний образцов при циклическом нагружении

Авторы патента:

Никифоров Александр Владимирович (RU)

G01N3/32 - путем приложения повторяющихся или пульсирующих усилий (создание таких усилий вообще, - см. такие классы, как B06,G10 )

Владельцы патента RU 2488804:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" (RU)

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка содержит основание, установленные на нем захваты образца, колесо с приводом вращения, ролик, кинематически связанный с колесом, рамку, в которой размещен ролик, направляющую для перемещения рамки, толкатель, соединенный с рамкой и связанный с одним из захватов. Установка снабжена рычагом и приводом вращения рычага, размещенными на колесе, при этом ролик установлен эксцентрично на рычаге. Технический результат: увеличение объема информации путем обеспечения испытаний как при одноцикловых, так и при двухцикловых нагружениях образца с независимым регулированием частот нагружений. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.

Известна установка для механических испытаний образцов при циклическом нагружении (положительное решение по заявке №2009135360, кл. G01N 3/34 от 22.04.2010), содержащая основание, установленные на нем захваты образца, колесо с приводом вращения, ролик, кинематически связанный с колесом, рамку, в которой размещен ролик, направляющую для перемещения рамки, толкатель, соединенный с рамкой и связанный с одним из захватов.

Недостаток установки состоит в отсутствии возможности проведения испытаний как при одноцикловых, так и при двухцикловых нагружениях образца с независимым регулированием частот нагружениий.

Известна установка для механических испытаний образцов при циклическом нагружении (патент РФ №2374622, кл. G01N 3/34, 2010), содержащая основание, установленные на нем захваты образца, колесо с приводом вращения, ролик, кинематически связанный с колесом, рамку, в которой размещен ролик, направляющую для перемещения рамки, толкатель, соединенный с рамкой и связанный с одним из захватов.

Недостаток установки также состоит в отсутствии возможности проведения испытаний как при одноцикловых, так и при двухцикловых нагружениях образца с независимым регулированием частот нагружений.

Известна установка для механических испытаний образцов при циклическом нагружений (патент РФ №2376576, кл. G01N 3/34, 2010), принимаемая за прототип. Установка содержит основание, установленные на нем захваты образца, колесо с приводом вращения, ролик, кинематически связанный с колесом, рамку, в которой размещен ролик, направляющую для перемещения рамки, толкатель, соединенный с рамкой и связанный с одним из захватов.

Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации путем обеспечения испытаний как при одноцикловых, так и при двухцикловых нагружениях образца с независимым регулированием частот нагружений.

Технический результат достигается тем, что установка для механических испытаний образцов при циклическом нагружений, содержащая основание, установленные на нем захваты образца, колесо с приводом вращения, ролик, кинематически связанный с колесом, рамку, в которой размещен ролик, направляющую для перемещения рамки, толкатель, соединенный с рамкой и связанный с одним из захватов, согласно изобретению, она снабжена рычагом и приводом вращения рычага, размещенными на колесе, при этом ролик установлен эксцентрично на рычаге.

На рис.1 представлена схема установки.

Установка для механических испытаний образцов при циклическом нагружений содержит основание 1, установленные на нем захваты 2, 3 образца 4, колесо 5 с приводом вращения 6, ролик 7, кинематически связанный с колесом 5, рамку 8, в которой размещен ролик 7, направляющую 9 для перемещения рамки 8, толкатель 10, соединенный с рамкой 8 и связанный с одним из захватов 3.

Установка снабжена рычагом 11 и приводом 12 вращения рычага, размещенными на колесе 5. Ролик 7 установлен эксцентрично на рычаге 11.

Установка работает следующим образом.

Для испытаний при одночастотном нагружении включают привод 6 или привод 12, в результате чего ролик 7 совершает круговые движения, перемещает рамку 8 и через толкатель 10 и захват 3 нагружает образец 1. Для испытаний при двухцикловом нагружении включают оба привода 6 и 12. Частота циклов регулируется скоростью вращения колеса 5 и рычага 11 соответствующими приводами 6 и 12.

Установка обеспечивает испытания как при одноцикловых, так и при двухцикловых нагружениях образца с независимым регулированием частот нагружении, что существенно расширяет объем информации при исследованиях свойств материалов и изделий.

Установка для механических испытаний образцов при циклическом нагружении, содержащая основание, установленные на нем захваты образца, колесо с приводом вращения, ролик, кинематически связанный с колесом, рамку, в которой размещен ролик, направляющую для перемещения рамки, толкатель, соединенный с рамкой и связанный с одним из захватов, отличающаяся тем, что она снабжена рычагом и приводом вращения рычага, размещенными на колесе, при этом ролик установлен эксцентрично на рычаге.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для лабораторных испытаний усталостного изнашивания прецизионных пар дизельной топливной аппаратуры.

Способ оценки усталости асфальтобетона при циклических динамических воздействиях // 2483290

Изобретение относится к технике испытаний на усталость, а именно к способам испытаний материалов, в частности асфальтобетона, на усталость при циклических динамических воздействиях.

Способ определения предела выносливости низкоуглеродистых низколегированных сталей // 2476855

Изобретение относится к исследованию физико-механических свойств металлов и может использоваться в различных областях промышленности. .

Установка для испытания образцов материалов на усталость при сложном напряженном состоянии // 2472132

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. .

Способ нагружения объекта двумя последовательными импульсами сжатия и ударник для его реализации // 2470276

Изобретение относится к испытательной технике. .

Способ определения скорости роста трещины от циклических нагрузок // 2469290

Изобретение относится к области испытаний деталей машин, а более точно касается способа определения скорости роста трещин от циклических нагрузок в образцах, вырезанных из деталей авиационных двигателей.

Установка для ударных нагружений образца // 2468351

Изобретение относится к установкам для ударных нагружений образцов горных пород, моделей из эквивалентных материалов. .

Метод характеризации сопротивления усталостным напряжениям детали, начиная с ее профиля поверхности // 2467306

Изобретение относится к характеризации сопротивления усталостным напряжениям детали, начиная с ее профиля поверхности. .

Установка для испытания трубчатых образцов на усталость при сложном напряженном состоянии // 2462697

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания трубчатых образцов на усталость при сложном напряженном состоянии, и может быть применена в заводской и исследовательской лаборатории.

Способ определения параметров кривой усталостного разрушения металлов // 2461808

Изобретение относится к испытанию материалов на циклическую прочность (выносливость) и определение параметров их кривой усталости и может быть использовано для определения усталостных характеристик материала в разных областях долговечности.

Способ обнаружения в металле микротрещин // 2498263

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля, в частности к способу обнаружения в металле конструкции микротрещин, в том числе в процессе ее эксплуатации. Сущность: на подготовленную поверхность образца из металла, аналогичного металлу исследуемой конструкции, в трех различных зонах воздействуют индентором в форме пирамиды, осуществляя в каждой серии не менее 50 вдавливаний с величиной нагрузки, при которой отпечаток индентора по размерам не превосходит размеры зерна металла, и с шагом перемещения индентора, обеспечивающим исключение воздействия деформационных полей предыдущего вдавливания на последующее. Определяют распределение значений микротвердости, из которого определяют минимальное значение микротвердости, которое принимается как базовое минимальное значение для данного металла. Аналогично выполняют замеры микротвердости на рассматриваемом участке исследуемой конструкции из того же металла. По результатам измерений определяют распределение значений микротвердости, которое сравнивают с полученным базовым минимальным значением микротвердости. Более низкие значения микротвердости в металле исследуемой конструкции по сравнению с базовым минимальным значением микротвердости свидетельствуют о наличии микротрещин на участке исследуемой конструкции. Технический результат: повышение эффективности оценки технического состояния металла конструкции и прогнозирование ее эксплуатационной надежности. 2 ил.

Установка для испытаний образцов на усталость при кручении // 2503944

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка для испытаний материалов на усталость при кручении содержит основание, соосные активный и пассивный захваты для концов образца, механизм возвратно-вращательных движений активного захвата, включающий зубчатое колесо, установленное на активном захвате, и привод его вращения. Установка имеет направляющую, радиально закрепленную на пассивном захвате, груз, установленный на направляющей, привод перемещения груза вдоль направляющей, выполненный в виде набора электромагнитных катушек, установленных вдоль направляющей и взаимодействующих с грузом. Установка имеет вал, соосно закрепленный на пассивном захвате, груз, установленный на валу с возможностью вращения относительно вала, фиксатор для соединения груза с валом и привод вращения груза. Технический результат - обеспечение проведения испытаний при нагружении образца знакопеременными крутящими усилиями в режиме заданных нагрузок с плавным, ступенчатым, циклическим или импульсным изменением уровня нагрузок в ходе испытаний. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Установка для испытания образцов на усталость // 2503945

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка для испытания образцов на усталость содержит корпус, установленные на нем эксцентриковый механизм нагружения, консольный захват образца, связанный с механизмом нагружения, привод вращения и торцевой захват образца, закрепленный на валу привода вращения. Установка имеет шарнирную опору с отверстием, через которое проходит вал привода вращения, платформу и привод возвратно-поступательного перемещения платформы радиально относительно шарнирной опоры. Привод вращения установлен на платформе. Установка имеет вал и привод возвратно-вращательного движения вала. Шарнирная опора выполнена дисковой и установлена на валу. Технический результат - обеспечение испытания образцов в новых условиях: при нагружении вращаемого образца как одноцикловым, так и двухцикловым или трехцикловым изгибом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Стенд для ударных испытаний образцов // 2510007

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к испытаниям на прочность. Стенд для ударных испытаний образцов содержит основание, установленные на нем разгонное устройство, включающее маховик с приводом его вращения, штангу, приспособление для создания фрикционного взаимодействия штанги с маховиком, направляющую для перемещения штанги и соосные захваты для образца. Указанный стенд дополнительно снабжен дополнительными штангами по количеству точек нагружения поверхности образца, дополнительными приспособлениями для создания фрикционного взаимодействия дополнительных штанг с маховиком, ударниками для взаимодействия с поверхностью образца, установленными на торцах штанг, и приспособлениями для возврата штанг в исходное положение. При этом ось захватов перпендикулярна осям штанг, а штанги и соответствующие приспособления для создания фрикционного взаимодействия штанг с маховиком выполнены с возможностью изменения положения вдоль образующей маховика. Предлагаемый стенд обеспечивает проведение испытаний в новых условиях, а именно при нанесении повторных ударов по поверхности образца в произвольно регулируемой последовательности ударов, интервалов между ударами и мест нанесения ударов. 1 ил.

Способ определения долговечности дисков турбомашин // 2511214

Изобретение относится к турбомашиностроению, в частности к способам определения долговечности дисков турбомашин путем моделирования в процессе стендовых испытаний эксплуатационных условий нагружения и поврежденности в критических зонах дисков турбомашин. Сущность: в верхнем крепежном отверстии элемента обода диска создают контактные напряжения. Нагружают элемент обода диска повторяющимися циклическими растягивающими усилиями. Последовательность повторяющихся циклических растягивающих усилий задают в виде нарастающих ступенчатых циклов, воспроизводящих график набора оборотов турбомашины от пуска из холодного состояния до ее остановки. Каждая ступень нагружения сопровождается определенной выдержкой нагрузки по времени. Воспроизводят место возникновения и траекторию роста трещины в критических зонах дисков турбомашин, наблюдаемую при эксплуатации. Фиксируют количество циклов нагружения до разрушения элемента обода диска. Технический результат: возможность моделирования в процессе стендовых испытаний эксплуатационных условий нагружения и поврежденности в критических зонах дисков турбомашин. 1 ил.

Устройство для испытания образцов материалов при циклическом нагружении // 2512084

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для оценки энергии разрушения материалов на изгиб, интенсивности износа материала, смазывающей способности масел и смазок. Устройство содержит станину, маятник с грузом, закрепленный на маятнике захват для первого образца, фиксатор для стопорения маятника в заданном исходном положении, отличном от положения равновесия. Устройство снабжено датчиком контроля движения маятника, подключенным к компьютеру, гибким элементом, закрепленным на каретке, установленной на нижней части станины, и снабженным устройством его натяжения, захватом для второго образца, установленным в верхней части станины, при этом маятник жестко соединен со станиной через второй образец. Технический результат: увеличение объема информации при нагружении образца циклическими нагрузками с изменением силы нагружения, а также комплексная оценка энергии разрушения образцов материалов на изгиб и (или) интенсивность износа, смазывающей способности внешних сред по величине потенциальной энергии маятника. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Стенд для усталостных испытаний групп образцов при циклическом изгибе // 2515188

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к усталостным испытаниям групп образцов из сравниваемых материалов в условиях их нагружения, аналогичных изгибному нагружению зуба шестерни в коробках передач автомобилей. Стенд содержит динамометрическую платформу с закрепленной на ней связкой приспособлений, в которых консольно зажаты испытываемые образцы, в качестве базового элемента, вертикально-фрезерный станок, оснащенный торцевой фрезой с регулируемыми вдоль оси фрезы ложементами-толкателями и механическим креплением в них твердосплавных пластин, рабочие концы которых выполнены сферическими, приспособление для закрепления образцов с коромыслом, передающим последовательно изгибающую нагрузку от ложементов-толкателей при вращении фрезы, в качестве силоизмерительного прибора - динамометрическую платформу, единую для замера величины усилия, действующего на свободный конец каждого из последовательно нагружаемых образцов. Коромысло выполнено с возможностью качения вокруг оси подвижной каретки и зафиксировано от бокового смещения штырем, а также для возврата в строго зафиксированное исходное положение снабжено регулируемым упором. На свободном конце каждого из испытываемых образцов установлена накладка с регулировочными наборными пластинами для настройки усилия нагружения каждого из образцов. С нижней стороны зажатого конца каждого из образцов располагается акустический датчик для фиксации процессов, происходящих в образце во время нагружения, а также датчик, фиксирующий температурное состояние образца в процессе испытания. На столе фрезерного станка размещены видеодатчики, фиксирующие появление и развитие усталостных трещин на образцах. Технический результат: повышение производительности испытаний группы образцов, повышение точности испытаний, увеличение информативности состояния образцов и процессов происходящих в них, а также повышение надежности результатов испытаний. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Стенд для исследования энергообмена при релаксации напряжений // 2516611

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Стенд содержит корпус, закрепленную на нем матрицу с криволинейным пазом и толкатель для перемещения образца вдоль паза матрицы. Матрица выполнена разрезной, а стенд снабжен основанием матрицы, консольно закрепленным на корпусе. Одна часть матрицы закреплена на части основания, закрепленной на корпусе, другая часть матрицы закреплена на консольной части основания, при этом стенд снабжен кулачком, взаимодействующим с консольной частью основания, и приводом вращения кулачка. Технический результат: повышение объема информации путем обеспечения исследований как при релаксации напряжений изгиба образца, так и при чередовании релаксации с циклическими разгрузками образца с регулированием параметров разгрузки в ходе испытаний. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Установка для испытания образцов материалов на усталость при сложном напряженном состоянии // 2517976

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка содержит два двигателя разной мощности с параллельными валами и встречно направленными крутящими моментами, два рычага, одни концы которых соединены с валом соответствующего двигателя, захваты для образца, один из которых установлен на конце первого рычага, и формирователь нагрузки, шарнирно связанный с концом второго рычага и соединенный со вторым захватом. Формирователь нагрузки выполнен в виде гидроцилиндра, заполненного рабочей средой, со штоком, одним торцом соединенным со вторым захватом, набора дисков разных диаметров, расположенных на штоке в гидроцилиндре с возможностью взаимодействия с рабочей средой, и фиксаторов для соединения дисков со штоком. Технический результат: увеличение информативности исследований на воздействие циклической знакопеременной осевой и изгибающей нагрузок путем обеспечения испытаний при ступенчатых изменениях уровня осевых нагрузок. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ определения характеристик композиционного материала // 2517989

Изобретение относится к области измерения, в частности определения механических свойств материалов. Способ заключается в возбуждении колебаний образца композиционного материала в виде прямоугольной пластины со свободными краями и определении частот и картин форм собственных колебаний пластины. Причем экспериментально полученные картины форм колебаний разделяют на три группы, к первой из которых относят формы колебаний пластины с узловыми линиями, параллельными меньшей стороне прямоугольной пластины, ко второй группе - формы колебаний с узловыми линиями, параллельными большей стороне пластины, и к третьей - с узловыми линиями, параллельными обеим сторонам пластины, а характеристики композиционного материала определяют путем перебора значений модуля упругости, модуля сдвига и коэффициента Пуассона, подставляя их в математическую модель пластины и сравнивая каждый раз вычисленную частоту колебаний для каждой формы колебаний с частотами и формами колебаний, полученными экспериментально. По частотам и формам колебаний, отнесенным к первой группе, определяют модуль упругости с индексом оси, параллельной большей стороне - Еx, по частотам и формам колебаний второй группы определяют модуль упругости с индексом оси, параллельной меньшей стороне - Еy, по частотам и формам третьей группы - модули сдвига Gxy, Gxz, Gyz. Определение девяти упругих постоянных (Еx, Еy, Еz, vxy, vxz,, Gxy, Gxz, Gyz) осуществляют в следующей последовательности: сначала осуществляют перебор значений модуля упругости, затем модуля сдвига и на заключительном этапе - коэффициента Пуассона. Перебор значений модуля упругости, модуля сдвига и коэффициентов Пуассона завершают в момент расчетного выявления всех экспериментально полученных форм и частот колебаний пластины. Техническим результатом является создание способа определения механических свойств ортотропного композиционного материала посредством возбуждения колебаний последнего. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.