RU1793324C

RU1793324C - Device for material samples fatigue testing while axial loading processing

Info

Publication number: RU1793324C
Application number: SU904833627A
Authority: RU
Inventors: Евгений Васильевич Лодус
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 1993-02-07

Abstract

Изобретение относитс к испытательной технике, а именно к установкам дл испытани на усталость образцов материалов . Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей установки путем обеспечени испытаний при ступенчатом изменении среднего уровн нагрузки в циклах. Установка содержит основание, захваты образца, пару дисков с приводом вращени , кольцо, толкатель, дополнительные пары дисков с приспособле- ни ми дл перемещени одного из пары дисков. 2 ил.The invention relates to a testing technique, and in particular, to fatigue testing systems for samples of materials. The aim of the invention is to expand the functionality of the installation by providing tests with a stepwise change in the average load level in cycles. The apparatus comprises a base, sample grips, a pair of disks with a rotation drive, a ring, a pusher, additional pairs of disks with devices for moving one of the pair of disks. 2 ill.

Description

Изобретение относитс к испытатель- ноЬ технике, к испытани м на прочность образцов материалов и изделий.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to testing equipment, to testing the strength of samples of materials and products.

Известна установка дл испытани образцов материалов на усталость при дёйст- вии осевых нагрузок, содержаща основание, соосные активный и пассивный захваты образца, нагружающий механизм, включающий пару соосных дисков с валом, привод вращени вала, приспособление дл осевого перемещени одного из дисков, кольца, расположенные на одном из валов с обеспечением фрикционного взаимодействи с ними, и подпружиненный толкатель, взаимодействующий с активным захватом и с наружным ободом диска.A known installation for testing samples of materials for fatigue under axial loads, comprising a base, coaxial active and passive grips of the sample, a loading mechanism including a pair of coaxial disks with a shaft, a shaft rotation drive, an axial displacement device for one of the disks, rings located on one of the shafts with ensuring frictional interaction with them, and a spring-loaded pusher interacting with an active grip and with the outer rim of the disk.

Недостаток установки состоит в том, что на ней неосуществимы испытани при сту- пежчатом изменении среднего уровн нагрузки в циклах. The disadvantage of the installation is that it is not feasible to test it with a stepped change in the average level of load in cycles.

Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей установки путем обеспечени испытаний при ступенчатом изменении среднего уровн наНрузки в циклах.The aim of the invention is to expand the functionality of the installation by providing tests with a stepwise change in the average level of load in cycles.

Цель достигаетс тем, что установка снабжена дополнительными парами дисков , св занных с приводом вращени , валы вращени которых установлены параллельно вдоль оси захватов,, и соответствующим количеством приспособлений дл осевого перемещени одного из дисков каждой пары , при этом каждый из дисков пары расположен на отдельном валу, один из валов каждой пары дисков снабжен приспособлением дл осевого перемещени , а внутренний диаметр кольца превышает рассто ние, равное сумме рассто ний между ос ми соседних валов и их радиусов; The goal is achieved in that the installation is equipped with additional pairs of disks associated with the rotation drive, the rotation shafts of which are mounted parallel to the axis of the grippers, and a corresponding number of devices for axial movement of one of the disks of each pair, with each of the disks of the pair located on a separate shaft one of the shafts of each pair of disks is equipped with an axial displacement device, and the inner diameter of the ring exceeds a distance equal to the sum of the distances between the axes of adjacent shafts and their radii;

На фиг. 1 представлена схема установки , вид спереди; на фиг. 2 -то же, вид сбоку.In FIG. 1 is a front view of the installation diagram; in FIG. 2 is the same side view.

Установка дл Испытани образцов материалов на усталость при действии осевых нагрузок содержит основание 1, соосные активный 2 и пассивный 3 захваты образца 4, нагружающий механизм, включающий пару соосных дисков 5 и б с валом 7, привод 8 вращени вала 7. приспособление 9 дл перемещени одного из дисков, кольцо 10, расположенное на одном из валов с обеспеч-Installation for testing material samples for fatigue under axial loads contains a base 1, coaxial active 2 and passive 3 captures of sample 4, a loading mechanism, including a pair of coaxial disks 5 and b with a shaft 7, a shaft rotation drive 8, a device 9 for moving one of disks, a ring 10 located on one of the shafts with

чh

ЁYo

VIVI

ю со со юy u s u

NN

чёнием фрикционного взаимодействи с ними , и подпружиненный толкатель 11, взаимодействующий с активным захватом 2 и с наружным ободом кольца 10.through frictional interaction with them, and a spring-loaded pusher 11 interacting with the active grip 2 and with the outer rim of the ring 10.

. Установка снабжена дополнительными парами дисков 12, 13, 14 и 15, св занных с приводом 8 вращени , валы вращени которых установлены параллельно вдоль оси захватов 2 и 3, и приспособлени ми 16 дл осевого перемещени одного из дисков каждой пары. Каждый из дисков пары расположен на отдельном валу 17.. The installation is equipped with additional pairs of disks 12, 13, 14 and 15 connected to the rotation drive 8, the rotation shafts of which are mounted parallel to the axis of the grippers 2 and 3, and devices 16 for axial movement of one of the disks of each pair. Each of the discs of the pair is located on a separate shaft 17.

Внутренний диаметр кольца превышает рассто ние, равное сумме рассто ний между ос ми соседних валов и их радиусов. . Приспособлени 9, 16 осевого перемещени дисков выполнены в виде электромагнитов , взаимодействующих с основанием 1, и втулок 18, расположенных между электромагнитами и дисками. При включенном положении приспособлени 9, 16 не касаютс торцами основани 1 и вра-. щаютс вместе с валами и дисками. Приспособление 19 дл смещени валов 17 выполнено в виде пружин возврата. Толкатель 11 подпружинен пружиной 20 и св зан с кольцом 10 посредством рамки 21. Вращение дисков производитс передачей 22 (цепной, клиноременной и т.п.).The inner diameter of the ring exceeds a distance equal to the sum of the distances between the axes of adjacent shafts and their radii. . The axial displacement devices 9, 16 are made in the form of electromagnets interacting with the base 1 and bushings 18 located between the electromagnets and the disks. When the position is on, the devices 9, 16 do not touch the ends of the base 1 and vice- versa. shields with shafts and discs. The device 19 for displacing the shafts 17 is made in the form of return springs. The pusher 11 is spring-loaded with a spring 20 and is connected to the ring 10 via a frame 21. The disks are rotated by a transmission 22 (chain, V-belt, etc.).

Установка работает следующим образом .. ..-.Installation works as follows .. ..-.

Включают электромагнит приспособлени 9 и через втулку 18 поджимают кольцо 10 к дискам первой пары 5, 6. Включают привод 8 и привод т во вращение диски 5 и 6. При врзщении дисков происходит эксцентричное вращение кольца 10 и циклическое перемещение рамки 21 с толкателем 11, что через пружину 20 создает циклическую осевую нагрузку на образце 4, Дл испытанийThe electromagnet of the device 9 is turned on and the ring 10 is pressed through the sleeve 18 to the disks of the first pair 5, 6. The drive 8 is turned on and the disks 5 and 6 are rotated. When the disks are rotated, the ring 10 is eccentrically rotated and the frame 21 is cycled with the pusher 11, which through the spring 20 creates a cyclic axial load on the sample 4, for testing

при срыве нагрузки сжимают ток в цепи электромагнита приспособлени 9 до значени , при котором нарушаетс фрикционна св зь между кольцом и дисками в те моменты , когда рамка 11 смещена относительно when the load is disconnected, the current in the electromagnet circuit of the device 9 is compressed to a value at which the friction coupling between the ring and the disks is broken at the moments when the frame 11 is displaced relative to

вала 17. Это приводит к соскальзыванию кольца с рамкой до контакта с валом 17. Дл ступенчатого изменени среднего уровн нагрузки в циклах в моменты прохождени кольцом наивысшей точки дл данной парыof the shaft 17. This causes the ring with the frame to slip to contact with the shaft 17. To stepwise change the average load level in cycles at the moments when the ring passes the highest point for a given pair

дисков производ т переключение электромагнитов соседних пар дисков. При этом электромагнит 16 перемещает вал 17 диска 13 вместес диском 13 и зажимает кольцо ТО между дисками 12, 13, и одновременно приспособление 19 перемещает вал 17 диска 6 в положение, в котором вал не взаимодействует с кольцом. Кольцо вступает во взаимодействие с парой дисков 12, 13 аналогично его взаимодействию с парой дисков 5, 6, но при этом происходит ступенчатое перемещение рамки 21 и ступенчатое пригружеиие образца 4. Дл нового ступенчатого повышени среднего уровн нагрузки описанное переключениеdisks switch the electromagnets of adjacent pairs of disks. In this case, the electromagnet 16 moves the shaft 17 of the disk 13 together with the disk 13 and clamps the TO ring between the disks 12, 13, and at the same time the device 19 moves the shaft 17 of the disk 6 to a position in which the shaft does not interact with the ring. The ring interacts with a pair of disks 12, 13 similarly to its interaction with a pair of disks 5, 6, but a stepwise movement of the frame 21 and stepwise loading of the sample 4 occurs. For a new stepwise increase in the average load level, the described switching

электромагнитов производ т дл пар дисков 12, 13 и 14. 15. electromagnets are produced for pairs of discs 12, 13 and 14. 15.

Установка позвол ет проводить испытани в новом режиме - при ступенчатом из- менении уровн нагрузки в циклах, чтоThe installation allows testing in a new mode - with a stepwise change in the load level in cycles, which

существенно расшир ет возможности установок этого типа.significantly expands the capabilities of installations of this type.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION An axial load fatigue testing apparatus for samples of materials, comprising a base, coaxial active and passive sample grips, a loading mechanism including a pair of coaxial disks with a shaft, a shaft rotation drive, an axial displacement device for one of the disks, a ring, wound on one of the shafts with ensuring frictional interaction with it, and a spring-loaded pusher interacting with an active grip and with the outer rim of the ring, characterized in that

that, in order to expand the functionality of the installation by providing tests with a stepwise change in the average load level in cycles, the installation is equipped with additional pairs of disks connected to the rotational drive with shafts installed parallel to the axis of the grippers and with devices for axial movement of one of the disks of each pair , each of the discs of the pair is located on a separate shaft, and the inner diameter of the ring exceeds a distance equal to the sum of the distances between the axes of adjacent shafts and their radii;