RU1820290C

RU1820290C - Test rig for fatigue test of group of samples

Info

Publication number: RU1820290C
Authority: RU
Inventors: Владимир Петрович Власов
Original assignee: Ухтинский индустриальный институт
Priority date: 1991-04-29
Filing date: 1991-04-29
Publication date: 1993-06-07

Abstract

Изобретение относитс к испытательной технике, а именно к установкам дл испытани на усталость группы образцов как в одноцикловом, так и в двухцикловом режиме нагружени . Цель изобретени - расширение функциональных возможностей путем обеспечени испытаний не только в одноцикловом, но и в двухцикловом режиме нагружени . В корпусе 1 установлен вал 2 с приводом 3 его вращени . На валу 2 жестко закреплены две рамы 4 с винтами 5 дл поджати пружин б, радиально и шарнирно закреплены толкатели 7 с каретками 9 и установлена цилиндрическа рама с возможностью возвратно-поступательного перемещени , создаваемого двум кри- вошипно-шатунными механизмами, соединенными с приводом 3. На корпусе 1 закреплены рычаги 18, одни плечи которых соединены с активными захватами 19 образцов 20, а на другие плечи воздействуют поочередно сверху и снизу каретки 9 при вращении вала 2, создава при этом первый цикл нагружени образцов 20. Одновременно на эти плечи рычагов попеременно действуют сжимаемые рамой 13 пружины 17, создава второй цикл нагружени образцов 20.3 ил. СО с оо ю о hO ю оThe invention relates to a testing technique, and in particular, to a fatigue test apparatus for a group of samples in both single-cycle and two-cycle loading conditions. The purpose of the invention is to expand the functionality by providing tests not only in single-cycle, but also in two-cycle loading mode. A shaft 2 is installed in the housing 1 with a drive 3 for its rotation. Two frames 4 with screws 5 are tightly fixed on the shaft 2 for compressing the springs b, pushers 7 with carriages 9 are radially and pivotally mounted and a cylindrical frame is mounted with the possibility of reciprocating movement created by two crank mechanisms connected to the drive 3. The levers 18 are fixed on the housing 1, one of the shoulders of which is connected to the active grippers 19 of the samples 20, and the other shoulders are acted upon alternately from above and from the bottom of the carriage 9 when the shaft 2 is rotated, thereby creating the first loading cycle of the samples 20. O neous these shoulders levers act alternately collapsible frame 13 of the spring 17, creating a second cycle sample loading yl 20.3. СО с оо ю о hO ю о

Description

Изобретение относитс к испытательной технике, а именно к установкам дл испытани на усталость группы образцов как в одноцикловом, так и в двухцикловом режиме нагружени .The invention relates to a testing technique, and in particular, to a fatigue test apparatus for a group of samples in both single-cycle and two-cycle loading conditions.

Цель изобретени - расширение функциональны ; возможностей путем обеспечени испытаний не только в одноцикловом, но ив двухцикловом режиме нагружени .The purpose of the invention is the expansion of functional; capabilities by providing tests not only in single-cycle, but in two-cycle loading mode.

На фиг.1 представлена схема установки , вид спереди; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг.З - узел f на фиг.2.Figure 1 presents the installation diagram, front view; figure 2 is a section aa in figure 1; in Fig.3 - node f in Fig.2.

Установка содержит корпус 1, установленный на нем вал 2с приводом 3 его вращени , две рамы 4, жестко закрепленные на валу 2 и служащие дл установлени в них винтов5(почислу испытываемых образцов), необходимых дл регулировани усилий ъ силовых пружинах 8. толкатели 7, закрепленные одними концами рздиэпьно и шар- нирно на валу 2 ос ми 8, на других концах толкателей закреплены каретки 9 гайками 10, ролики II, установленные на ос х 12 кареток 9. Цилиндрическую раму 13 с уступами на ее внутренней поверхности и с радиальными отверсти ми в ее боковой стенке, устаноапеиную на валу 2 $ возможностьювозвратно-гшступатвльного перемещени и соединенную с шатунами 14, еоосно установленных кривошипов 15, вращающихс от привода 3; винты 16, установленные на уступах рамы 13 и служащие дл созданий усилий в пружинах 17, рычаги 10, установленные из корпусе 1, размещениыа в соответствующих радиальных отверсти х рамы 13 и одними плечами соединенные с активными захватами 19 образцов 20, и пассивные захваты 21, закрепленные на корпусе 1 равномерно на одной окружности.The installation comprises a housing 1, a shaft 2 mounted on it with a drive 3 for its rotation, two frames 4, rigidly fixed to the shaft 2 and used to install the screws 5 in them (the number of tested samples), necessary for adjusting the forces ъ of the power springs 8. pushers 7, fixed at one end, it is split and hinged on the shaft with 2 axles 8, at the other ends of the pushers, carriages 9 are fixed with nuts 10, rollers II mounted on axes 12 of carriages 9. A cylindrical frame 13 with steps on its inner surface and with radial holes in its side wall e, fixedly mounted on the $ 2 shaft by the possibility of the return-and-reverse movement and connected to the connecting rods 14, axially mounted cranks 15, rotating from the drive 3; screws 16 mounted on the ledges of the frame 13 and used to create forces in the springs 17, levers 10 installed from the housing 1, placed in the respective radial holes of the frame 13 and connected to the active grippers 19 of the samples 20 with one shoulder, and passive grippers 21, fixed on the housing 1 evenly on one circle.

Концы плеч рычагов 18, взаимодействующих с пружинами 17, соединены между собой шарнирно ос ми 22 и кольцевыми элементами 23 так, что образуют направл ющую , по которой перемещаютс каретки 9 на роликах tl. Толкатели 7 расположены между рамами 4 так, что каретки 9 через ролики 11 контактируют с плечами рычагов 1.8 поочередно с противоположных сторон. При наличии двух шарнирных осей 22 между соседними рычагами 18 усили пружин 17 и б передаютс только на тот рычаг, е которым они взаимодействуют. Так как концы плеч соседних рычзгоа 18 перемещаютс в вертикально-противоположных направлени х за счет деформации образцов 20, то это возможно .при наличии зазоров 24, при. этом рычаги не воздействуют друг на друга.The ends of the arms of the levers 18 interacting with the springs 17 are interconnected pivotally by the axles 22 and the annular elements 23 so that they form a guide along which the carriages 9 move on the rollers tl. Pushers 7 are located between the frames 4 so that the carriages 9 through the rollers 11 are in contact with the shoulders of the levers 1.8 alternately from opposite sides. If there are two hinge axles 22 between adjacent levers 18, the forces of the springs 17 and b are transmitted only to the lever with which they interact. Since the ends of the shoulders of adjacent lever 18 move in vertically opposite directions due to deformation of the samples 20, this is possible if there are gaps 24, for. this leverage does not affect each other.

Установка работает следующим образом . Installation works as follows.

Дл испытани образцов в одноцикловом режиме нагружени отсоедин ют шатуны 14 от рамы 13 и кривошипов 15. Пружины 17 остаютс ненагруженными.To test the samples in a single-cycle loading mode, the connecting rods 14 are disconnected from the frame 13 and the cranks 15. The springs 17 remain unloaded.

Устанавливают образцы 20 в захваты 19 и 21.Set the samples 20 in the grips 19 and 21.

Дл создани симметричного цикла нагружени образцов 20 вращением винтов 5 создают во всех пружинах 6 как в верхних,To create a symmetrical loading cycle of the samples 20 by rotation of the screws 5 are created in all springs 6 as in the upper,

0 так и нижних (по чертежу) равные усили и включают привод 3, который через зубчатую передачу вращает вал 2. Вал 2 вращает закреплённые на кем верхние и нижние рамы 4, все толкатели 7, а вместе с ними все винты0 and lower (according to the drawing) equal forces and include a drive 3, which rotates the shaft 2 through a gear transmission. Shaft 2 rotates the upper and lower frames 4 fixed to whom, all pushers 7, and with them all the screws

5, силовые пружины 6 и каретки 9. Верхние и нижние каретки 9 перемещаютс на роликах 11 по концам рычагов 18 и кольцевым элементам 23. В моменты, когда продольные оси толкателей 7 совпадают по направ0 пению с продольными ос ми рычагов 18, на каждый рычаг будет действовать усилие от соответствующей пружины 6, причем при расположении толкател 7 сверху рычага образец 20 испытывает раст жение, а при5, power springs 6 and carriages 9. The upper and lower carriages 9 are moved on rollers 11 along the ends of the levers 18 and ring elements 23. At the moments when the longitudinal axes of the pushers 7 coincide in direction with the longitudinal axes of the levers 18, each lever will act force from the corresponding spring 6, and when the push rod 7 is located on top of the lever, the specimen 20 experiences tension, and when

5 расположении снизу - сжатие.5 bottom position - compression.

Дл создани асимметричного цикла нагружени вращением винтов 5 создают во всех верхних пружинах 6 одинаковые усили , но отличные от усилий в нижних пружи0 нах, также одинаковых дл всех нижних и включают привод 3. Процесс нагружени образцов 20 будет таким же как и при симметричном цикле нагружени .To create an asymmetric loading cycle by rotating the screws 5, the same forces are created in all the upper springs 6, but different from the forces in the lower springs 0, which are also the same for all lower springs and include a drive 3. The loading process of the samples 20 will be the same as with a symmetrical loading cycle.

При выключении из работы верхних илиWhen shutting down upper or

5 нижних толкателей 7 и при включении привода 3 образцы испытываютс при пульса- ционном цикле сжати или раст жени .5 of the lower pushers 7 and when the drive 3 is turned on, the samples are tested during a pulsating compression or tension cycle.

При каждом режиме нагружени определ ют предел усталости образцов. ЗатемAt each loading mode, the fatigue limit of the samples is determined. Then

0 создают вращением винтов 5 в каждой верхней и нижней пружинах разные усили , соответствующие указанным уже режимам - нагружени . При каждом включении привода 3 образцы 20 будут испытыватьс одина5 ковыми циклами, состо щими из нескольких различных пиков по числу верхних или нижних толкателей 7. В этих случа х также наход т пределы усталости материала образцов. Различным поджатием пружин0, by rotating the screws 5 in each of the upper and lower springs, different forces are created corresponding to the already indicated loading modes. Each time drive 3 is turned on, samples 20 will be tested in the same cycles consisting of several different peaks in the number of upper or lower pushers 7. In these cases, the fatigue limits of the sample material are also found. Different spring preload

0 б исследуют вли ние пиков нагрузки на предел усталости материала образцов.0b, the effect of load peaks on the fatigue limit of the sample material is investigated.

Дл испытани образцов в двухцикловом режиме нагружени включают привод 3, который враща вал 2, нагружает образцыFor testing the samples in a two-cycle loading mode, a drive 3 is included, which rotates the shaft 2, loads the samples

Claims

5 on the first cycle. At the same time, the drive 3 rotates the cranks 15 with equal speeds, which, by means of the connecting rods 14, drive the frame 13 into a reciprocating movement. In this case, the frame 13 alternately compresses the springs 17, which create the second loading cycle of the samples 20. With the unloaded springs 17 with screws 16, before starting the tests, the samples 20 are tested with a symmetrical second loading cycle. and when the springs 17 are loaded with upper or lower screws 16, before starting the test, samples 20 are tested under an asymmetric second loading cycle. The voltage amplitude of the second cycle is controlled by changing the radii of the cranks 15 by equal values. Formula for Acquisition Fatigue testing apparatus for a group of samples, comprising a housing, a shaft mounted on it with a drive for its rotation, passive grippers placed on the housing uniformly on one circumference, two frames fixed to the shaft perpendicular to its axis, with corresponding power springs placed between the frames there are two groups of pushers according to the number of power springs, each of which at one end is separately and pivotally mounted on the shaft, carriages mounted on the other ends of the corresponding pushers and connected associated with the corresponding power springs, active grippers of samples and devices for transferring the load to the active grippers, each made in the form of a roller mounted in the carriage, and a two-shouldered lever, one shoulder of which is associated with the corresponding active gripper, and the other is designed for alternating interaction with the respective rollers of the carriages of both groups of pushers, which means that, in order to expand functionality by providing tests not only in single-cycle, but also in two-cycle ohm loading mode, it is equipped with a cylindrical frame mounted on the shaft with the possibility of reciprocating movement with ledges on its inner surface and with radial holes in its side wall, in which the corresponding levers are placed, additional power springs mounted with the possibility of interaction with one ends with the corresponding ledges of the cylindrical frame, and the other with the opposite sides of the levers, and two coaxially mounted crank mechanisms, kinematics clearly coupled to the drive and the cylindrical frame.

/ I-A

// LZ