RU1835500C - Установка дл испытаний материалов на усталость - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к установкам дл  испытаний материалов на усталость при чистом сдвиге и статическом нагружении и позвол ет расширить диапазон частот прокладываемых крут щих моментов. При включении двигател  13 привод тс  во вращение образец 2, ведомый шпиндель 11 и корпус 2.1 возбудител  динамический колебаний . Две шестерни 26 и 27 обкатываютс  по неподвижной третьей шестерне 28, чем обеспечиваетс  вращение в одну сторону двух эксцентриков 24 и 25. Вертикальные составл ющие центробежных сил создают в плоскости вращени  пару сил, котора  через корпус возбудител  нагружает образец 2 циклическим крут щим моментом. С помощью муфты 32 привод т во вращение шестерню 28 двигателем 33, измен   частоту и направление вращени , т.е. величину крут щего момента и частоту нагружени . 1 ил.

Description

202 12261718

(/

С

00 CJ

ел ел о о

Изобретение относитс  к испытательной технике, а именно к установкам дл  испытаний материалов на усталость при чистом изгибе и статическом осевом нагруже- нии,.

Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона частот прикладываемых крут щих моментов.

На чертеже изображена кинематическа  схема установки.

Установка содержит основание 1, устройство дл  нагружени  образца 2 чистым изгибом, включающее т ги 3 и4, траверсу 5 и подвеску 6 с грузом 7, зажимы 8-и 9 образца 2, установленные в ведущем 10 и ведомом Т1 шпиндел х, корпус 12 первого из которых шарнирно соединен с основанием 1, и приводной двигатель 13, вал 14 которого посредством муфты 15 соединен с ведущим шпинделем 10, на котором закреплен маховик 16, центр т жести которого расположен на пересечении осей вращени  и поворота шпиндел  10.

Установка содержит также устройство дл  осевого нагружени  образца в виде пружины 17 и гайки 18. Корпус 19 шпиндел  11 установлен с возможностью осевого перемещени  в гильзе.20, котора  шарнирно соединена с основанием 1, Кроме того, установка содержит возбудитель динамических колебаний, корпус 21 которого жестко закреплен на конце ведомого шпиндел  11 и содержит две оси 22 и 23, проход щие параллельно оси вращени  ведомого шпиндел  11, на которых соответственно расположены эксцентрики 24 и 25 и две шестерни 26 и 27, св занные между собой третьей шестерней 28, закрепленной на валу 29, установленном соосно со .шпинделем 11, в подшипниковом узле 30.

Вал 29 снабжен механизмом торможени , например, в виде электромагнитной муфты, подвижна  часть 31 которой закреплена на валу 29, а неподвижна  32 - в корпусе 19 ведомого шпиндел  11, и соединен с валом двигател  33, также установленным на корпусе 19.

Установка работает следующим образом .

Образец 2 закрепл ют в зажимах 8 и 9. Установкой груза 7 на подвеску 6 производ т нагружение образца 2 чистым изгибом и включают приводной двигатель 13, который приводит во вращение образец 2. Вращение от ведомого шпиндел  11 передаетс  через корпус 21 возбудител  динамических колебаний шестерн ми 26 и 27, которые, обкатыва сь по шестерне 28, обеспечивают ёрёщение в одну сторону двух эксцентриков 24 и 25, чем достигаетс  уравновешивание

горизонтальных составл ющих центробежных сил. Вертикальные составл ющие этих сил создают в плоскости вращени  парусил, котора  через корпус возбудител  21 нагру- жает образец 2 крут щим моментом, т.е. эксцентрики размещены таким образом, что силы инерции создают синусоидально измен ющийс  крут щий момент относительно оси ведомого шпиндел , в результате чего возбудитель совершает угловые колебани  относительно своей продольной оси. При этом маховик 16, облада  большой инерцией , служит массой, относительно которой закручиваетс  образец.

Установка может работать в четырех режимах .

При первом режиме работы электродвигатель 33 не вращаетс , электромагнитна  муфта 32 отключена. В этом случае скорость вращени  ведущего шпиндел  10, маховика 16, образца 2 ведомого шпиндел  11 возбудител  динамических колебаний 21, вала 29 электродвигател  30 с полумуфтой 31 определ етс  скоростью вращени  ш вала 14 приводного двигател  13. Образец 2 подвергаетс  круговому изгибу с наложением осевой раст гивающей силы путем сжати  пружины 17 гайкой 18.

Второй режим работы установки обеспечиваетс  включением электромагнитной муфты, при этом из-за сцеплени  полумуфт 31 и 32 вал 29 электродвигател  30 жестко защемл етс , обеспечива  неподвижность шестерни 28 возбудител  динамических колебаний . Корпус 21, враща сь со скоростью, равной скорости вращени  щ вала 14 приводного двигател  13,обеспечивает обкатывание шестерен 26 и 27 по неподвижной „ шестерне 28, а следовательно, и вращение эксцентриков 24 и 25. В этом случае образец 2 подвергаетс  круговому изгибу с наложением осевой раст гивающей силы от пружи- ны 17 и циклически измен ющегос  крут щего момента, амплитуда которого оп0

5

0

5

0

5

5

0

5

редел етс  частотой возбуждени  щ.

При третьем режиме работы установки электромагнитна  муфта отключена, а вал 14 приводного двигател  13 и вал 29 двигател  30 ведомого шпиндел  11 вращаютс  в одну сторону соответственно со скоростью ni и па. В этом случае частота вращени  эксцентриков 24 и 25, а следовательно, и амплитуда крут щего момента определ ютс  разностью скоростей щ и П2, т.е. образец будет подвержен действию кругового изгиба с частотой, равной частоте щ вращени  приводного двигател , и действию крут щего момента с частотой, равной частоте па вращени  дополнительного двигател .

При равенстве скоростей m крутильных колебаний ведомого шпиндел  не будет и образец будет подвержен действию только кругового изгиба.

В четвертом режиме работы установки вала 14 и 29 двигателей 13 и 30 вращаютс  в противоположные стороны. В этом случае частота вращени  эксцентриков 24 и 25 будет равна сумме скоростей щ и П2, т.е. образец будет подвержен действию круге- вого изгиба с частотой, равной щ, и действию крут щего момента с частотой, равной

Щ + П2.

Таким образом, предлагаема  установка позвол ет расширить функциональные возможности, поскольку испытани  образцов на чистый изгиб можно проводить при действии статической осевой нагрузки, кругового изгиба и циклически измен ющегос  крут щего момента, частоту которого мож- но измен ть в широких пределах.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Установка дл  испытаний материалов на усталость, содержаща  основание, обой- му, ведущий и ведомый шпиндели, корпус первого из которых св зан с основанием посредством шарнирной опоры, а корпус второго установлен с возможностью осевого перемещени  в обойме, св занной с ос-

   нованием посредством шарнирной опоры, зажимы образца материала, закрепленные на шпиндел х, устройство дл  статического нагружени , выполненное в виде размещенной на корпусе ведомого шпиндел  подпружиненной к обойме гайки, устройство дл  нагружени  чистым изгибом, приводной двигатель, св занный с ведущим шпинделем , вал с шестерней, жестко закрепленный на корпусе ведомого шпиндел  соосно с ним, и устройство дл  циклического кручени , выполненное в виде закрепленного на ведущем шпинделе маховика, центр т жести которого расположен в точке пересечени  шарнирной опоры и оси шпинделей, и возбудител  динамических колебаний, имеющего корпус, жестко закрепленный на ведомом шпинделе, и две параллельные валу оси с закрепленными на каждой из них по крайней мере по одному эксцентрику и по одной шестерне, св занной с шестерней ва- ла, о т л и ю щ а   с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем расширени  диапазона частот прикладываемых крут щих моментов, она снабжена соединительной муфтой, одна часть которой закреплена на валу с шестерней , и приводом вращени , на выходном валу которого закреплена друга  часть соединительной муфты.