RU2017132C1

RU2017132C1 - Multiple-specimen resonance-type fatigue test machine

Info

Publication number: RU2017132C1
Authority: RU
Inventors: Е.В. Лодус
Original assignee: Лодус Евгений Васильевич
Priority date: 1991-05-28
Filing date: 1991-05-28
Publication date: 1994-07-30

Abstract

FIELD: investigating strength properties of solid materials. SUBSTANCE: test machine has grips 3,4 for specimens 5, latches 11,12,13,7, hydraulic cylinders 2,14 with pistons 10,15, cams 8 with driving actuator 17. Alternate load is performed by cams 8 when latches 12 are "on". When latches 11,13 are "on ", and latch 12 is "off", there occur unloading. Energy liberation process is recorded by sensor 16 by movement of piston 15. EFFECT: enlarged functional capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям образцов материалов и изделий на прочность. The invention relates to testing equipment, to testing samples of materials and products for strength.

Известна многообразцовая установка для усталостных испытаний образцов (авт.св. N 1033922, кл. G 01 N 3/08, 1983), содержащая основание, радиально установленные на нем пары захватов для каждого образца, упор, расположенный в центре основания и взаимодействующий с одним из каждой пары захватов, механизм циклического нагружения, связанный с захватами. Known manifold installation for fatigue testing of samples (ed. St. N 1033922, class G 01 N 3/08, 1983), containing the base, a pair of grips radially mounted on it for each sample, a stop located in the center of the base and interacting with one from each pair of grippers, the cyclic loading mechanism associated with the grippers.

Наиболее близкой по конструкции и достигаемому эффекту к изобретению является многообразцовая установка для усталостных резонансных испытаний [1] , содержащая основание, радиально установленные на нем направляющие втулки, пары захватов для каждого образца, расположенные во втулках, цилиндрический упор с фиксатором, установленный в центре основания и взаимодействующий с одним из каждой пары захватов, механизм циклического нагружения, связанный со вторым захватом каждой пары. The closest in design and the achieved effect to the invention is a manifold installation for fatigue resonance tests [1], containing a base, guide bushings radially mounted on it, pairs of grippers for each sample located in the bushings, a cylindrical stop with a latch mounted in the center of the base and interacting with one of each pair of grippers, the cyclic loading mechanism associated with the second gripper of each pair.

Недостаток установок состоит в том, что на них неосуществимы испытания при разгрузке отдельных образцов или группы с изменением энергии упругого восстановления деформаций образцов. The disadvantage of the installations is that they are not feasible tests when unloading individual samples or groups with a change in the energy of elastic recovery of deformation of the samples.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний как при циклическом нагружении, так и при разгрузке с регистрацией энергии упругого восстановления деформаций отдельных образцов или группы. The aim of the invention is to expand the functionality by providing tests both during cyclic loading and during unloading with registration of the energy of elastic recovery of deformations of individual samples or groups.

Это достигается тем, что установка снабжена гидроцилиндрами по числу пар захватов с поршнями, установленными во втулках с возможностью осевого перемещения, фиксаторами осевого перемещения гидроцилиндров во втулках, фиксаторами перемещения захватов относительно гидроцилиндров, гидроцилиндром, установленным на основании, с поршнем, измерителем перемещения последнего, при этом гидроцилиндры, расположенные во втулках, контактируют с упором, их поршни - с одним из захватов каждой пары, а подпоршневые полости всех цилиндров гидравлически соединены. This is achieved by the fact that the installation is equipped with hydraulic cylinders according to the number of pairs of grippers with pistons installed in the bushings with the possibility of axial movement, clamps for axial movement of the hydraulic cylinders in the bushings, clamps for moving the grippers relative to the hydraulic cylinders, a hydraulic cylinder mounted on the base, with a piston, a meter for measuring the displacement of the latter, The hydraulic cylinders located in the bushings are in contact with the stop, their pistons are in contact with one of the grips of each pair, and the piston cavities of all the cylinders are hydraulically united.

При такой конструкции установки при включенном фиксаторе захвата, связанного с поршнем, на каждой паре захватов, испытания проходят, как на прототипе - при взаимодействии или при независимом нагружении образцов в группе. Но при фиксации цилиндров относительно втулок, при фиксации второго захвата и расфиксации первого захвата каждой пары происходит упругое восстановление деформаций образца или группы, перемещение поршней и регистрация этого перемещения по перемещению одного из поршней. Это дает новый эффект - разгрузку образцов или группы с регистрацией энергии упругого восстановления деформаций образцов, что на прототипе неосуществимо и приводит к достижению цели. With this design of the installation, with the gripper lock connected to the piston on each pair of grippers, the tests are conducted, as in the prototype, during interaction or with independent loading of samples in the group. But when the cylinders are fixed relative to the bushings, when the second capture is fixed and the first capture of each pair is fixed, the deformations of the sample or group are elasticly restored, the pistons move and this movement is recorded by the movement of one of the pistons. This gives a new effect - unloading samples or groups with registration of the energy of elastic recovery of deformation of the samples, which is not feasible on the prototype and leads to the achievement of the goal.

На чертеже представлена схема установки. The drawing shows the installation diagram.

Установка содержит основание 1, радиально установленные на нем направляющие втулки 2, пары захватов 3, 4 для каждого образца 5, расположенные во втулках 2, цилиндрический упор 6 с фиксаторами 7, размещенный в центре основания и взаимодействующий с одним из каждой пары захватов 3, механизм 8 циклического нагружения, связанный со вторым 4 захватом каждой пары. The installation comprises a base 1, guide sleeves 2 radially mounted on it, pairs of grippers 3, 4 for each sample 5 located in the sleeves 2, a cylindrical stop 6 with latches 7, located in the center of the base and interacting with one of each pair of grippers 3, a mechanism 8 cyclic loading associated with the second 4 capture of each pair.

Установка снабжена гидроцилиндрами 9 по числу пар захватов с поршнями 10, установленными во втулках с возможностью осевого перемещения, фиксаторами 11 осевого перемещения гидроцилиндров во втулках 2, фиксаторами 12, 13 перемещения захватов 3, 4 относительно гидроцилиндров 9, гидроцилиндром 14 с поршнем 15, установленным на основании 1, измерителем 16 перемещения поршня 15. Гидроцилиндры 9 контактируют с упором 6, их поршни 10 соединены с захватами 3 каждой пары. Подпоршневые полости всех гидроцилиндров 9, 14, гидравлически связаны между собой. The installation is equipped with hydraulic cylinders 9 according to the number of pairs of grippers with pistons 10 mounted in the bushings with axial displacement, clamps 11 for axial movement of hydraulic cylinders in bushings 2, clamps 12, 13 for moving grippers 3, 4 relative to hydraulic cylinders 9, hydraulic cylinder 14 with piston 15 mounted on the base 1, the meter 16 movement of the piston 15. The hydraulic cylinders 9 are in contact with the stop 6, their pistons 10 are connected to the grippers 3 of each pair. Piston cavities of all hydraulic cylinders 9, 14 are hydraulically interconnected.

Механизм циклического нагружения выполнен в виде кулачков 8, вращаемых приводом 17 и цепной передачей 18 с натяжным роликом 19. Все фиксаторы выполнены электромагнитными, измеритель 16 - в виде датчика линейного перемещения. The cyclic loading mechanism is made in the form of cams 8, rotated by the drive 17 and a chain gear 18 with a tension roller 19. All the latches are made electromagnetic, the meter 16 is in the form of a linear displacement sensor.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

Включают фиксаторы 12 и выключают фиксаторы 11, 13. Включают привод 17 и посредством цепной передачи 18 приводят во вращение кулачки 8, которые через захваты 4 циклически деформируют образца 5. Для испытаний при независимом деформировании образцов включают фиксатор 7 и соединяют упор 6 с основанием 1, для испытаний при силовом взаимодействии образцов выключают фиксатор 7, силовое взаимодействие образцов осуществляется через подвижный упор 6, при этом распределение усилий задано взаимным расположением осей втулок 2 по углу окружности основания. The latches 12 are turned on and the latches 11 and 13 are turned off. The drive 17 is turned on and the cams 8 are rotated by means of a chain drive 18, which, through the grippers 4, cyclically deform the specimen 5. For independent specimen deformation tests, include the clamp 7 and connect the stop 6 to the base 1 for testing, when the samples interact with force, the latch 7 is turned off, the samples interact with force through the movable stop 6, while the distribution of forces is given by the relative position of the axes of the bushings 2 along the corner of the base circle.

Для испытаний при разгрузке образцов привод 17 выключают в положении кулачков, создающих заданную деформацию образцов Включают фиксаторы 11 и фиксаторы 13 и выключают фиксаторы 12. За счет упругого восстановления деформаций образцов захваты 3 смещают поршни 10, что приводит к смещению поршня 15. Смещение поршня 15 регистрируется измерителем 16 и по диаграмме смещения с учетом инерционной массы поршня 15 и силы трения на его перемещение определяют энергоотдачу образцов и динамику процесса упругого восстановления деформаций. Порядок разгрузки образцов определяют порядком выключения фиксаторов 12. For testing, when unloading the samples, the actuator 17 is turned off in the position of the cams that create the specified deformation of the samples. The latches 11 and the latches 13 are turned on and the latches 12 are turned off. Due to the elastic restoration of the deformation of the samples, the grippers 3 displace the pistons 10, which leads to the displacement of the piston 15. The displacement of the piston 15 is recorded meter 16 and the displacement diagram, taking into account the inertial mass of the piston 15 and the friction forces on its movement determine the energy transfer of the samples and the dynamics of the process of elastic recovery of deformations. The order of unloading of samples is determined by the order of turning off the clips 12.

Установка позволяет проводить испытания в новых режимах - при периодической разгрузке отдельных образцов или группы с регистрацией параметров процесса упругого восстановления деформаций на разных стадиях деформирования, что расширяет возможности испытаний. The installation allows testing in new modes - with periodic unloading of individual samples or groups with registration of the parameters of the process of elastic recovery of deformations at different stages of deformation, which expands the possibilities of testing.

Claims

MULTIPLE INSTALLATION FOR RESIDUAL RESIDENCE TESTS, containing a base, guide bushings radially mounted on it, pairs of grippers of each sample located in the sleeves, a cylindrical stop with a clamp located perpendicular to the center of the base, and a cyclic loading mechanism associated with one gripper of each pair the fact that in order to expand functionality by providing tests both during cyclic loading and during unloading with registration of elastic energy restoration of deformation of individual samples or groups, the installation is equipped with hydraulic cylinders according to the number of pairs of grippers installed in the bushings with the possibility of axial movement, clamps of axial movement of the hydraulic cylinders in the bushes, clamps of movement of the grippers relative to the hydraulic cylinders, an additional hydraulic cylinder mounted on the base, a piston displacement meter for the additional hydraulic cylinder, housings hydraulic cylinders located in the bushings are in contact with the cylindrical emphasis, the rod with the second capture to zhdoy pair, and the cylinders are hydraulically interconnected.