Машина для динамических испытаний изделий на кручение зуева и вандышева

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВГИтВНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >91881? (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 08 0 1 ° 80 (2 ) ) 2 8о 59 56/25-28 с присоелинением заявки № -, (23) Приоритет (51)М. Кд.

1веудврстмнных квинтет

СССР

6 "-! Н 3/34

Фа делан каабретеикк и открытий

Опубликовано 07.04.82. Бюллетень № 13 °

Дата опубликования описания 07. 04. 82 (53) УДК 628.178. ,, 322, 4 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.А.Зуев и Б.А.Вандышев (7I ) Заявитель (54) МАШИНА ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

ИЗДЕЛИЙ НА КРУЧЕНИЕ В.А.ЗУЕВА

И Б,A,ÂÀHÄÛØEÂÀ шина для динамических испытаний йэделий на кручение, содержащая возбудитель циклического крутящего момента, колеблющийся вал которого одним концом связан с одним из захватов для испытуемого изделия, механизм для статического закручивания, который включает пару зубчатых колес и полый вал, связанный со вторым захватом для испытуемого изделия и ведомым зубчатым колесом, корпус для установки полого вала 2).

В этой машине возбудитель установлен на массивной станине, ведомое колесо жестко соединено с полым валом, нагружение статическим моментОм осуществляется посредством ручного привода.

Недостатками машины являются недостаточно высокая точность и стабильность динамического нагружения из-за того, что силопередающие детали возбудителя воспринимают большие нагрузки, развиваемые механизмом стаИзобретение относится к исследованйям,прочностных свойст в материалов, а именно к машинам для динамических испытаний на кручение, и может найти применение для испытания образцовых и рабочих моментомеров, а также we5 ментов конструкций машин при вынуж" денных угловых колебаниях.

Известна машина для испытания на усталость при кручении, содержащая

1О два редуктора для одновременного статического нагружения двух образцов, между которыми расположен на качающемся коромысле вибратор с приводом (1).

Однако ввиду расположения двигателя непосредственно на качающемся коромысле, машина может работать при низких частотах, а одновременное испытание двух образцов, имеющих, как правило, неодинаковую жесткость, не позволяет задавать им равную относительную амплитуду напряжений.

Наиболее близкой к предлагаемому по технической сущности является ма"

918

817

Зо

45 тического закручивания, и соответственно затрачиваются большие мощности, а также наличие массивной станины, через которую замыкается кинематически-силовая цепь машины, и отсутствие штатных защитных устройств.

Цель изобретения - повышение точности испытаний, снижение металлоемкости и потребляемой мощности, а также обеспечение безопасности при разрушении испытуемого образца.

Цель достигается тем, что машина снабжена закрепленным на полом валу мотор-редуктором, на валу которого закреплено ведущее зубчатое колесо механизма для статического закручивания, ведомое колесо установлено на корпусе и связано с другим концом вала возбудителя циклического крутящего момента через упругий элемент малой жесткости> захваты и возбудитель размещены внутри полого вала, а последний соединен с корпусом и ведомым колесом посредством разъемных соединений.

Упругий элемент может быть выполнен в виде коаксиально расположенных пружин кручения. Кроме того, машина снабжена приспособлением для выборочного подключения пружин кручения к колеблющемуся валу, а полый вал соединен с корпусом и ведо- . мым колесом посредством конуснофланцевых соединений, снабженных средствами для их затяжки.

На фиг.1 изображена предлагаемая машина, продольный разрез; на фиг.2вид А на фиг.1.

Машина содержит корпус 1, на который установлен возбудитель 2 циклического крутящего момента, снабженный средствами 3 для регулирования амплитуды момента и приводимый во вращение от электродвигателя 4.Колеблющийся вал 5 возбудителя 2 одним концом связан с одним из захватов 6 испытуемого изделия 7, выполненным в виде муфты 8 с торцовыми шлицами.

4 го крутящего момента через упругий элемент малой жесткости, выполненный

B виде коаксиально расположенных пружин 15 и 16 кручения.

Полый вал 9, мотор-редуктор 12 и зубчатые колеса 13 и 14 образуют механизм для статического закручивания, являющийся дифференциальным механизмом.

Полый вал 9 опирается на установленный на корпусе 1 конический роли" ковый подшипник 17 и имеет окна 18, закрытые во время работы двумя щитками 19, например из оргстекла. Радиальной опорой ведомого колеса 14 служат ролики 20, установленные на нижнем фланце 2 1 полого вала 9, а осевой опорой - регулируемый по высоте радиальноупорный подшипник 22, установленный на корпусе 1 и выполняющий одновременно функции второй опоры полого вала 9. Силовая штанга 10 имеет возможность перемещения е осевом направлении для настройки машины по длине испытуемого изделия и соединена муфтой 23, например шлицевой с фиксатором 24, управляемым рукояткой

25, с верхним фланцем 26 полого вала 9. Вес силовой штанги 10 уравновешен двумя симметрично расположенными грузами 27.

Машина снабжена приспособлением для выборочного подключения пружин

15 и (или) 16 кручения Ко второму концу колеблющегося вала 5, содержащим рычажный механизм 28 и полумуфту

29 °

Полый вал 3 соединен с корпусом и ведомым колесом 14 зубчатой пары посредством разъемных соединений, выполненных в виде конусно-фланцевых соединений 30 и 3 1, снабженных сред.— ствами 32 и 33 для их затяжки. Захваты 6, 11 и возбудитель 2 размещены внутри полого вала 9. На штанге

10 установлен образцовый моментомер 34.

Машина работает следующим образом.

Корпус 1 служит для установки полого вала 9. С полым валом 9 соединена штанга 10, связанная со вторым захватом 11 испытуемого изделия 7.

На полом валу 9 установлен также моторредуктор 12, на валу которого закреплено ведущее зубчатое колесо 13, а ведомое зубчатое колесо 14 установлено на корпусе 1 и связано с другим концом вала 5 возбудителя циклическоПеред испытанием изделия 7 настраивают машину с помощью силовой штанги

10 по длине изделия 7 и устанавливают последнее на машину. К валу 5 подключают пружины 15 и (или ) 16 кручения в соответствии с заданным предельным моментом, раскрывают соединения 30 и

31, фиксируют штангу 10 фиксатором 24 и осуществляют статическое нагружение иэделия 7 включением мотор-редуктора

12, 91881

Последний вместе с полым валом 9 вращается вокруг оси машины и через штангу 10 производит закручивание изделияя 7 от но си тел ьно установленного на ! нуль вала 5 возбудителя 2. Колесо 1ч, вращаясь одновременно с полым валом

9, но в противоположном направлении, закручивает пружины 15 и 16 кручения, При этом колесо 14 поворачивается на угол, больший угла поворота полого вала 9 во столько раз, во сколько жесткость подключенных. пружин 15 и 16 кручения меньше жесткости испытуемого изделия 7;

После статического нагружения про" изводят затяжку соединений 30 и 31.

Включением электродвигателя 4 приводят в действие возбудитель 2 и зада.ют требуемую частоту, а с помощью средств 3 для регулирования амплитуды - устанавливают требуемое значение динамической нагрузки, Статическая нагрузка, приложенная к изделию 7, воспринимается и автома« тически уравновешивается с помощью механизма статического закручивания и пружин 15 и 16 кручения..Вал 5 возбудителя 2 при этом оказывается разгруженным от дополнительной статической нагрузки. зю

Разгрузка возбудителя циклического крутящего момента от статических усилий и свободная замкнутая кинематически-силовая цепь машины позволили снизить металлоемкость машины и потреб- зь ляемую мощность возбудителя и повысить точность и стабильность динамической нагрузки, а выполнение полым валом функции защитного кожухаобеспечить гарантированную безопас- 40 ность при разрушении испытуемого изделия в любом частотном режиме испытаний °

7 6 момента колеблющийся вал которого одним концом связан с одним иэ захватов для испытуемого изделия, механизм для статического закручивания, который включает пару зубчатых колес и полый вал, связанный со вторым захватом для испытуемого изделия и ведомым зубчатым колесом, корпус для установки полого вала, отличающаяся .тем, что с целью повышения точности испытаний, снижения металлоемкости и потребляемой мощности, а также обеспечения безопасности при разрушении испытуемого иэделия, она снабжена закрепленным на полом валу мотор-редуктором, на валу которого закреплено ведущее зубчатое колесо механизма для статического закручивания, ведомое колесо установлено на корпусе и связано с другим концом вала возбудителя циклического крутящего момента через упругий элемент малой жесткости, захваты и возбудитель размещены внутри полого вала, а последний соединен с корпусом и ведомым колесом посредством разъемных соединений °

2. Машина по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что упругий элемент выполнен в виде коаксиально расположенных пружин кручения.

3. Машина по пп. l и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что она снабжена приспособлением для выборочного подключения пружин кручения к колеблющемуся валу.

Машина по пп. l "3, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что полый вал соединен с корпусом и ведомым колесом посредством конусно-фланцевых соединений, снабженных средствами для их затяжки °

Формула изобретения

1. Машина для динамических испытаний изделий на кручение, содержащая возбудитель циклического крутящего .

Источники информации, 4 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ю 626389, кл. G 01 И 3/32, 1978.

2. Школьник Л.М. Методика усталостных испытаний. М., "Металлургия", 1978, с.172, рис,95 (прототип),