Установка для испытания нитей на усталость при многократном растяжении

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик рл993099 (6f) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено23 ° 10.81 (2f) 3349570/25-28 ($)) + gy з с присоединением заявки Й9—

0 01 N 3/34

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет— (53) УДК620 ° 178..3 (088. 8) Опубликовано 300183. Бюллетень Мо 4

Дата опубликования описания 30. 01. 83

3g

В.М.Вилков, С.A.Cåðãååâ и А.Г опав --; -;.:.» (72) Авторы изобретения

/-.з (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ HCIIHTAHHR НИТЕЙ HA .УСТАЛОСТЬ

ПРИ МНОГОКРАТНОМ РАСТЯЖЕНИИ

Изобретение относится к определению прочностных свойств материалов, в частности к установкам для испытания нитей на усталость при многократном растяжении.

Известна установка для испытания текстильных материалов на усталость при многократном растяжении, содержащая зажимы для образца, один из которых присоединен к устройству для сообщения образцу пульсирующей наг-: рузки, а другой нагружен для выборки остаточной деформации 1 1.

Недостаток этой установки - ee низкая точность, связанная со ступенчатостью выборки остаточной деформации.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является установка для испытания нитей на усталость при многократном растяжении, содержащая зажимы для крепления нити, средство для создания циклической деформации образца и выборки остаточной деформации.

В известной установке циклическая деформация создается с помощью питаемого импульсным током электромагнита и ограничителя перемещения якоря электромагнита, связанного с верх- ним зажимом, а выборка остаточной деформации осуществляется механизмом, .включающим планку с грузом, связанную с нижним зажимом, взаимодействующие с планкой зажимные губки и управляющий последними соленоид, запиты-. ваемый через синхронизатор (2 ).

Известная установка имеет недостаточную точность, связанную с дискретностью остаточной деформации. Точность испытаний снижается за счет того, что в момент приложения дина мической нагрузки нижний зажим жестко зафиксирован, и характер изменения нагрузки в каждом конкретном цикле зависит от поведения нити и может меняться от цикла к циклу в зависимости от состояния нити на данный момент, хотя амплитуда деформации и поддер-. живается постоянной за все время испытаний. Кроме того, эта установка имеет довольно сложную конструкцию.

Цель изобретения — повыаение точности испытаний и упрощение .конструк "

25 ции..

Указанная цель достигается тем, что в установке для испытания нитей на усталость при многократном растяжении, содержащей зажимы для крепле30 ния нити, средства для создания цикли993099 ческой деформации образца и выборки остаточной деформации, последние содержат горизонтально расположенный вал, жестко связанный с одним иэ зажимов закрепленную на валу направляющую, установленные в ней по разные стороны от оси вала с возможностью, радиального перемещения груз,связанный с другим. зажимом, и соединенную с ,грузом опорную тарель, и пружину, установленную между тарелью и валом, щ причем жесткость пружины выбрана из условия компенсации увеличения центробежной силы создаваемого грузом при возникновении остаточной деформации.

Такая конструкция позволяет осуЬ ествить выборку остаточной деформации не только в определенный период (когда образец должен быть разгружен), а постоянно, в каждый момент времени проведения испытаний и одновременно с приложением нагрузки. ®

Это повьыает точность эксперимента и дает воэможность осуществить гармоническое нагружение образца, что часто бывает важно для исследователя.

Поскольку выборка остаточной деформации осуществляется за счет действия тех же сил, что и нагружение образца, отпадает необходимость в использовании раздельных средств для создания циклической деформации и 30 выборки остаточной деформации, а также синхронизатора, В предлагаемой установке эти функции выполняются единым устройством, что упрощает конструкцию. 35

На чертеже изображена предлагаемая установка, разрез.

Установка содержит зажимы 1 и 2 дая крепления испытуемой нити,3, средства для создания циклической дефор- 4О мации образца и выборки остаточной деформации, включающие горизонтально .расположенный вал 4, жестко связанный с зажимом l, закрепленную на валу 4 направлявшую 5 цилиндрической формы 45 имеющую окно б, установленные в ней по разные стороны от оси вала 4 с возможностью радиального перемещения груз 7, связанный с зажимом 2, и соединенную с грузом 7 опорную тарель 8, и пружину 9, установленную между тарелью 8 и валом 4, жесткость которой выбрана иэ условия компенсации увеличения центробежной силы, создаваемого грузом 7, при возникновении оста« очной деформации. Механическая свяэь5$ ежду тарелью 8 и грузом 7 осуществляется посредством шпилек 10.

Для расйярения диапазона прикладываемых нагрузок на опорную тарель устанавливается дополнительный груз 60

11, для балансировки направляющей

5 на ней монтируется балансировочная гайка 12.

Установка работает следующим образом. 65

Направляющую 5 устанавливают в горизонтальное положение и приводят вал 4 зо вращение. При этом направление вращения выбирают таким образом, чтобы груз 7 начинал движение иэ горизонтального положения в нижнее, где растягивающая нагрузка на нить

3 максимальна. Статическая составляющая нагрузки в процессе вращения определяется равнодействующей центробежных сил, действующих на перемещающиеся в направляющей элементы. Сила тяжести, действующая на эти элементы, в нижнем положении направлена в ту же сторону, а.в верхнем воздействует против цеятробежяой силы. Таким образом, создается асимметричный цикл нагружеяия, в котором динамическая составляющая нагрузки определяЬтся изменением направления вектора силы тяжести, действующей яа подвижные относительно оси элементы, а статическая составляющая — центробеж-. ной силой.

В предлагаемой установке выборка остаточной деформации образца нити

3 осуществляется автоматически эа счет действия сил, приложенных к подвижному концу нити 3, причем этот процесс и циклическое деформирование испытываемой нити 3 происходят в едином устройстве.

Дпя корректировки амплитудного значения суммарной нагрузки (в случае изменения радиуса вращеяия гру- эа 7 эа счет возникновения остаточных деформации образца) предусмотрена компенсационная пружина 9, жесткость которой подбирается таким образом, чтобы, деформируясь при смещении груза 7 от оси, она компенсировала увеличение центробежной силы, вызванное этим смещением.

При отсутствии остаточной деформации смещение груза 7 от оси и деформации пружины 9 также отсутствуют.

Так как выборка остаточных деформаций производится непосредственно во время приложения циклической нагрузки, т.е. в каждый момент враа ения при проведении испытаний, то это обеспечивает возможность создания гармонического закона изменения динамической нагрузки.

В предлагаемой установке величина статической.и параметры динамической составлякцих нагрузки определяются угловой скоростью вращения вала 4 и массой грузов 7 и 11. Это дает воэможность простым способом изменять параметры нагружеяия (величину нагрузки, коэффициент асимметрии цикла, частоту), меняя скОрость вращения и массу грузов 7 и 11.

Использование изобретения позволяет с помощью простых конструктивных средств повысить точность определения усталостных характеристик нитей.

993099 формула изобретения

Соотавитвль О.Алексеев

Редактор A.Ëåæíèsà Техред О.Неце, Корректор И.Й9лла

° в

Эаказ 443/57 Тираж. 871 Подписное

BHHHOH Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб., д.4/S

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

Установка для испытания нитей на . усталость при многократном растяжении, содержащая заживи для крепления нити, средства для создания циклической деформации образца и эыборхи остаточной деформации, о т л и ч аю щ а я с я твм, что, с целью повышения точности испытаний, средства . для создания циклической деформации образца и выборки остаточной .. деформации содержат горизонтально раоположвнный вал, жестко связанный с одним из зажимов, закрепленную на валу направляющую, установленные s ней но разные стороны от оси нала с воэможностью перемещения груз; связанный с другим зажимом, и соеди нвнную с грузом опорную тарель, и пружину, установленную между тарелзнФ ° и валом, *ричем жесткость пружины выбрана из условия «омпеноации увеличения центробежной силы, создаваемого грузом при эозникнозении остаточной деформации.

10 источники информации, принятые зо внимание при экспертизами

1. Авторскев свидетельство СССР

S 105053, кл. G Ol М 3/32, 19б2.

2. Авторское свидетельство СССР !

5 s 684393, кл. с, ol м 3/32, 1973.