RU2040036C1

RU2040036C1 - Centrifugal testing bed for samples

Info

Publication number: RU2040036C1
Authority: RU
Inventors: А.Н. Семенюк
Original assignee: Семенюк Андрей Николаевич
Priority date: 1992-09-18
Filing date: 1992-09-18
Publication date: 1995-07-20

Abstract

FIELD: testing technique. SUBSTANCE: centrifugal testing bed for samples of materials includes a base, supporting a platform with rotation drive, clamping units for a sample, one of these units, rigidly secured to the platform, embraces one end of the sample; two weights, rigidly joined one with another and having a drive for their radial motion, and apparatus for providing variable-sign bending load. A apparatus for providing torque load is in the form of a rotary face with guides, whose rotation axis is spaced from a rotation axis of the platform. The weights are placed in the guides of the rotary face chuck with possibility of counter-phase motion relative to the axis of its rotation. A mechanism for transmitting a bending load from the face chuck to the sample is in the form of an aperture plate, secured to ends of the face chuck, symmetrically relative to its rotation axis, second clamping unit, formed by two fingers, arranged in openings of the plate symmetrically relative to a straight line, passing through the rotation axis of the face chuck and being normal to its longitudinal axis, and two limiters of an angular position of the face chuck, mounted on the platform. A free end of the sample is arranged between the fingers. EFFECT: simplified structure of the bed. 1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет испытывать образцы материалов на усталостный изгиб. The invention relates to a testing technique and allows testing material samples for fatigue bending.

Известна центробежная установка для испытания образцов материалов [1] содержащая платформу с приводом, размещенный на платформе шток с механизмом его поворота, жестко связанную со штоком направляющую и расположенные в направляющей захваты для образца с грузами. Known centrifugal installation for testing samples of materials [1] containing a platform with a drive, a rod placed on the platform with a mechanism for its rotation, a guide rigidly connected to the rod and grips for the sample with loads located in the guide.

Недостатком данной установки является невозможность испытания на усталостный изгиб знакопеременной нагрузкой без переналадки стенда. The disadvantage of this installation is the impossibility of fatigue bending tests with alternating load without readjustment of the stand.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стенд [2] содержащий корпус, установленный в нем привод вращения с двумя платформами, расположенными в одной плоскости, пассивный захват для образца, закрепленный на первой платформе, втулку, закрепленную на второй платформе, и два центробежных груза, первый из которых закреплен на активном захвате, а второй на второй платформе с возможностью взаимодействия с первым грузом. The closest in technical essence to the invention is a stand [2] comprising a housing, a rotation drive installed in it with two platforms located in the same plane, a passive sample grip mounted on the first platform, a sleeve mounted on the second platform, and two centrifugal loads , the first of which is fixed on an active capture, and the second on the second platform with the ability to interact with the first load.

Недостатком данного стенда является недостаточная производительность испытаний ввиду невозможности испытания образца без дополнительного переналаживания на усталостный знакопеременый изгиб, а также значительное время подготовительных операций. The disadvantage of this stand is the lack of test performance due to the impossibility of testing the sample without additional readjustment to alternating fatigue bending, as well as the significant time of preparatory operations.

Изобретение направлено на повышение производительности испытаний и увеличение энергоемкости изгибающего привода. The invention is aimed at improving the test performance and increasing the energy consumption of a bending drive.

Это достигается тем, что в центробежном испытательном стенде для испытания образцов материалов, содержащем основание, установленную на нем платформу с приводом вращения, зажимы для захвата образца, один из которых жестко закреплен на платформе и в нем размещен один конец образца, два груза, жестко связанных между собой с приводом их радиального перемещения, и устройство для создания изгибающей знакопеременной нагрузки, последнее выполнено в виде поворотной планшайбы с направляющими, ось поворота которой размещена на расстоянии от оси вращения платформы, грузы установлены в направляющих планшайбы с возможностью противофазного перемещения относительно оси ее поворота, механизм передачи изгибающей нагрузки с планшайбы на образец выполнен в виде плиты с отверстиями, закрепленным на концах планшайбы симметрично относительно ее оси вращения второй захват, образованный двумя пальцами, размещенными в отверстиях плиты симметрично относительно прямой, проходящей через ось вращения планшайбы и перпендикулярной ее продольной оси, и двух ограничителей углового положения планшайбы, закрепленных на платформе, а свободный конец образца установлен между пальцами. This is achieved by the fact that in a centrifugal test bench for testing samples of materials containing a base, a platform mounted on it with a rotation drive, clamps for gripping the sample, one of which is rigidly fixed to the platform and it houses one end of the sample, two weights rigidly connected between each other with a drive of their radial movement, and a device for creating a bending alternating load, the latter is made in the form of a rotary faceplate with guides, the axis of rotation of which is placed at a distance from the axis in The platform is clamped, the loads are installed in the guides of the faceplate with the possibility of antiphase movement relative to the axis of its rotation, the mechanism for transferring the bending load from the faceplate to the sample is made in the form of a plate with holes fixed at the ends of the faceplate symmetrically with respect to its axis of rotation, the second grip formed by two fingers placed in plate openings symmetrically with respect to a straight line passing through the axis of rotation of the faceplate and perpendicular to its longitudinal axis, and two limiters of the angular position of the plate washers mounted on the platform, and the free end of the sample is set between the toes.

На фиг.1 показан предлагаемый стенд, план; на фиг.2 то же, вид сбоку. Figure 1 shows the proposed stand plan; figure 2 is the same side view.

Центробежный стенд для испытания образцов материалов на изгиб содержит установленную на основании платформу 1 с противовесом 2 и приводом вращения (не показан), зажим 3 для закрепления испытуемого образца 4, жестко закрепленный на платформе, и устройство для создания изгибной нагрузки, включающее поворотную планшайбу 5 в виде балки, ось поворота которой размещена на расстоянии от оси вращения платформы, два инерционных груза 6 и 7, установленных в направляющих 8 планшайбы 5, жестко связанных между собой с возможностью противофазного перемещения относительно оси ее поворота и снабженных общим реверсивным приводом 9 поступательного перемещения, закрепленным на планшайбе 5 по ее оси поворота. The centrifugal stand for testing samples of materials for bending comprises a platform 1 mounted on the base with a counterweight 2 and a rotation drive (not shown), a clamp 3 for securing the test sample 4, rigidly mounted on the platform, and a device for creating a bending load, including a 5 rotary plate in the form of a beam, the axis of rotation of which is located at a distance from the axis of rotation of the platform, two inertial loads 6 and 7 installed in the guides 8 of the faceplate 5, rigidly interconnected with the possibility of antiphase movement relative to the axis of its rotation and equipped with a common reverse drive 9 of translational movement, mounted on the faceplate 5 along its axis of rotation.

Механизм передачи изгибающей нагрузки с планшайбы 5 на образец выполнен в виде плиты 10 с отверстиями, закрепленной на плечах планшайбы симметрично относительно прямой, проходящей через ось вращения планшайбы и перпендикулярной ее продольной оси, второго захвата, образованного двумя пальцами 11 и 12, размещенными в отверстиях плиты симметрично относительно прямой, проходящей через ось вращения планшайбы и перпендикулярной ее продольной оси, и двух ограничителей 13 и 14 углового положения планшайбы, закрепленных на платформе в зоне вращения планшайбы. The mechanism for transferring the bending load from the faceplate 5 to the sample is made in the form of a plate 10 with holes fixed to the shoulders of the faceplate symmetrically with respect to a straight line passing through the axis of rotation of the faceplate and perpendicular to its longitudinal axis, the second grip formed by two fingers 11 and 12 located in the holes of the plate symmetrically with respect to a straight line passing through the axis of rotation of the faceplate and perpendicular to its longitudinal axis, and two limiters 13 and 14 of the angular position of the faceplate mounted on the platform in the rotation zone faceplates.

Стенд работает следующим образом. Один конец испытуемого образца 5 закрепляют в зажиме 3, другой устанавливают между пальцами 11 и 12, приводом 9 устанавливают грузы 6 и 7 симметрично относительно оси планшайбы 6. Платформу раскручивают до расчетной угловой скорости. Приводом 9 перемещают грузы 6 и 7 попеременно относительно оси поворота планшайбы вверх или вниз по фиг. 1. The stand works as follows. One end of the test sample 5 is fixed in the clamp 3, the other is installed between the fingers 11 and 12, the weights 9 are installed loads 6 and 7 symmetrically about the axis of the faceplate 6. The platform untwist to the estimated angular velocity. Drive 9 moves loads 6 and 7 alternately relative to the axis of rotation of the faceplate up or down in FIG. 1.

При смещении грузов относительно оси вращения планшайбы (например, груз 6 находится на максимально далеком а груз 7 на максимально близком расстоянии от оси поворота планшайбы, и наоборот) крутящий момент, вызванный неуравновешенностью планшайбы с грузами, передается посредством пальцев 11 и 12 на образец 5. Осуществляя циклическое перемещение грузов 6 и 7 вдоль планшайбы 5 к концам ее плеч, обеспечивают циклическое действие на образец знакопеременной гармонической изгибной нагрузки. Установкой упоров 13 и 14 ограничивают величину угла изгиба образца 4. Повторное нагружение образца осуществляют заданное число раз или до разрушения образца 4. Перемещением небольших масс (например, по 2 кг) на подобном стенде можно создавать значительные изгибающие моменты, что увеличивает энергоемкость изгибающего привода. When the loads are displaced relative to the axis of rotation of the faceplate (for example, load 6 is located as far away as possible and load 7 is at the closest possible distance from the axis of rotation of the faceplate, and vice versa), the torque caused by the imbalance of the faceplate with the loads is transmitted via fingers 11 and 12 to sample 5. Carrying out the cyclic movement of goods 6 and 7 along the faceplate 5 to the ends of its shoulders, they provide a cyclic effect on the sample of alternating harmonic bending load. By setting the stops 13 and 14, the bending angle of the sample 4 is limited. The repeated loading of the sample is carried out a predetermined number of times or until the sample is destroyed 4. By moving small masses (for example, 2 kg each), significant bending moments can be created on such a bench, which increases the energy consumption of the bending drive.

Обеспечение без переналадки стенда нагружения образца знакопеременными изгибными нагрузками увеличивает производительность испытаний. Providing test bench loading with alternating bending loads without readjustment increases test productivity.

При реализации изобретения повышается производительность испытаний вследствие использования инерционных масс для создания изгибающей нагрузки. Кроме того, уменьшается энергоемкость привода устройства создания изгибной нагрузки, так как для этой цели в стенде используется энергия ротационного поля. When implementing the invention, the test performance is increased due to the use of inertial masses to create a bending load. In addition, the energy consumption of the drive of the device for creating a bending load is reduced, since the rotational field energy is used in the stand for this purpose.

Claims

CENTRIFUGAL TEST TEST FOR TESTING SAMPLES of materials, containing a base, a platform mounted on it with a drive, clamps for gripping samples, one of which is rigidly fixed to the platform and one end of the sample is placed in it, two loads rigidly connected to each other with a drive for their radial movement and a device for creating a bending alternating load, characterized in that the device for creating a bending load is made in the form of a rotary faceplate with guides, the axis of rotation of which is placed on and the distance from the axis of rotation of the platform, the loads are installed in the guides of the faceplate with the possibility of antiphase movement relative to the axis of its rotation, the mechanism for transferring the bending load from the faceplate to the sample is made in the form of a plate with holes fixed at the ends of the faceplate symmetrically relative to its axis of rotation, the second clamp formed with two fingers placed in the holes of the plate, symmetrically with respect to a straight line passing through the axis of rotation of the face plate and perpendicular to its longitudinal axis, and two stop the angular position of the faceplate mounted on the platform, and the free end of the sample is set between the toes.