RU2163716C1

RU2163716C1 - Installation for fatigue test of thin wires

Info

Publication number: RU2163716C1
Application number: RU99119786A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Геминов; В.В. Геров; А.Г. Колмаков
Original assignee: Геминов Владимир Николаевич; Геров Владимир Владимирович; Колмаков Алексей Георгиевич
Priority date: 1999-09-14
Filing date: 1999-09-14
Publication date: 2001-02-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering, specifically, mechanical test of materials. SUBSTANCE: proposed installation has set of plates placed perpendicular to axis of rotation of chuck. Plates are installed in clip for movement relative to each other and are fixed with reference to clip by means of fixing units. Lid anchored on clip interacts with like faces of plates. Curvilinear duct to create bending load in tested specimen is formed by lid and grooves made in faces of plates interacting with lid. Thickness of plates and size of groove amount to 1 to 5 diameters of tested wire specimen. Installation is fitted with transducer of number of revolutions of rotation drive of chuck and pickup recording destruction of tested wire specimen functionally coupled to power supply source of drive. EFFECT: improved operational characteristics of installation for test of wide range of wires, for determination of modulus of elasticity and preset tension with simultaneous provision for exact recording of number of loading cycles till moment of destruction of specimen. 3 dwg

Description

Данное изобретение относится к области машиностроения, а именно к области механических испытаний материалов, и может быть использовано для испытаний проволок диаметром 0,1...2 мм. This invention relates to the field of mechanical engineering, namely to the field of mechanical testing of materials, and can be used for testing wires with a diameter of 0.1 ... 2 mm

Известна установка для усталостных испытаний тонких проволок, защищенная авторским свидетельством СССР N 987460 кл. G 01 N 3/34, принятая за прототип. Known installation for fatigue testing of thin wires, protected by copyright certificate of the USSR N 987460 C. G 01 N 3/34, adopted as a prototype.

Известная установка содержит патрон для закрепления образца, привод его вращения и устройство для создания в образце изгибной нагрузки, имеющее обойму с криволинейным каналом для размещения рабочей части образца, выполненным с переменным радиусом кривизны по длине. The known installation contains a cartridge for securing the sample, its rotation drive and a device for creating a bending load in the sample, having a holder with a curved channel for accommodating the working part of the sample, made with a variable radius of curvature along the length.

Недостатком данной установки являются ее низкие эксплуатационные характеристики. Это объясняется тем, что для каждого радиуса изгиба, а значит - каждого сочетания диаметра проволоки, ее модуля упругости и задаваемого напряжения (относительной деформации) требуется индивидуальное устройство для создания в образце изгибной нагрузки, а также сложностью и неточностью определения количества циклов нагружения до момента разрушения. The disadvantage of this installation is its low performance. This is because for each bend radius, and therefore each combination of the diameter of the wire, its elastic modulus and the specified stress (relative deformation), an individual device is required to create a bending load in the sample, as well as the complexity and inaccuracy of determining the number of loading cycles until failure .

Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение эксплуатационных характеристик установки за счет обеспечения использования установки с одним устройством для создания в образце изгибной нагрузки, для широкой области сочетаний диаметра проволоки, ее модуля упругости и задаваемого напряжения при одновременном обеспечении точной регистрации количества циклов нагружений до момента разрушения образца. The technical problem solved by the invention is to increase the operational characteristics of the installation by ensuring the use of the installation with one device to create a bending load in the sample for a wide range of combinations of wire diameter, its modulus of elasticity and set voltage, while ensuring accurate recording of the number of loading cycles up to the moment destruction of the sample.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в известной установке для усталостных испытаний тонких проволок устройство для создания в образце изгибной нагрузки выполнено в виде полой обоймы с крышкой, внутри обоймы установлен набор пластин, расположенных перпендикулярно оси вращения патрона, с возможностью взаимного перемещения относительно друг друга и зафиксированных относительно обоймы посредством узлов фиксации, одноименные торцы пластин взаимодействуют с крышкой обоймы, а криволинейный канал устройства для создания изгибной нагрузки образован крышкой обоймы и пазами, выполненными в торцах пластин, взаимодействующих с крышкой, при этом толщина пластин, установленных в обойме, и размер паза в них составляет от 1 до 5 диаметров испытуемой проволоки, а установка оснащена датчиком числа оборотов привода вращения патрона и датчиком регистрации разрушения испытуемого образца, функционально связанным с источником питания привода. The stated technical problem is achieved by the fact that in the known apparatus for fatigue testing of thin wires, the device for creating a bending load in the sample is made in the form of a hollow holder with a cover, a set of plates are installed inside the holder, located perpendicular to the axis of rotation of the cartridge, with the possibility of mutual movement relative to each other and fixed relative to the holder by means of fixing nodes, the ends of the same name plates interact with the cover of the holder, and the curved channel of the device to create bending load is formed by the cover of the cage and the grooves made in the ends of the plates interacting with the cover, while the thickness of the plates installed in the cage and the size of the groove in them is from 1 to 5 diameters of the test wire, and the installation is equipped with a sensor for the number of revolutions of the cartridge rotation drive and the destruction registration sensor of the test sample, functionally connected to the drive power source.

На фиг. 1 показан общий вид установки. In FIG. 1 shows a general view of the installation.

На фиг. 2 показан вид А. In FIG. 2 shows view A.

На фиг. 3 показан выносной элемент Б. In FIG. 3 shows the extension B.

Установка для усталостных испытаний тонких проволок содержит патрон 1 для крепления проволочного образца 2, привод 3 для вращения патрона 1 и устройство для создания в образце изгибной нагрузки, выполненное с криволинейным каналом 4 в виде полой обоймы 5 с крышкой 6. Внутри обоймы 5 установлен набор пластин 7, расположенных перпендикулярно оси вращения патрона 1, с возможностью перемещения относительно друг друга и зафиксированных относительно обоймы 5 посредством узлов фиксации 8. Одноименные торцы пластин взаимодействуют с крышкой 6 обоймы 5, криволинейный канал 4 устройства образован крышкой 6 и пазами 9, выполненными в торцах пластин 7, взаимодействующих с крышкой 6. При этом толщина пластин 7, установленных в обойме 5, и размер "а" паза 9 в них составляет от 1 до 5 диаметров испытуемого проволочного образца 2. Кроме того, установка оснащена датчиком 10 для контроля числа оборотов привода 3 вращения патрона 1 и датчиком 11 для регистрации факта разрушения проволочного образца 2, функционально связанным с источником питания привода 3 и отключающим привод 3 при разрушении проволочного образца 2. The fatigue testing apparatus for thin wires contains a cartridge 1 for attaching a wire sample 2, a drive 3 for rotating the cartridge 1, and a device for creating a bending load in the sample made with a curved channel 4 in the form of a hollow holder 5 with a cover 6. A set of plates is installed inside the holder 5 7 located perpendicular to the axis of rotation of the cartridge 1, with the possibility of movement relative to each other and fixed relative to the holder 5 by means of fixing nodes 8. The same ends of the plates interact with the cover 6 of the holder 5, the curved channel 4 of the device is formed by a cover 6 and grooves 9 made at the ends of the plates 7 interacting with the cover 6. Moreover, the thickness of the plates 7 installed in the holder 5, and the size "a" of the groove 9 in them is from 1 to 5 diameters tested wire sample 2. In addition, the installation is equipped with a sensor 10 for monitoring the number of revolutions of the drive 3 of the rotation of the cartridge 1 and a sensor 11 for detecting the fact of the destruction of the wire sample 2, functionally connected to the power source of the drive 3 and disconnecting the drive 3 when the wire is destroyed aztsa 2.

Выполнение установки для усталостных испытаний тонких проволок с устройством для создания изгибных нагрузок в виде полой обоймы 5 с крышкой 6 и с набором пластин 7, толщиной от 1 до 5 диаметров испытуемого образца 2, установленных в обойме 5 перпендикулярно оси вращения патрона 1 с возможностью перемещения относительно друг друга и зафиксированных относительно обоймы 5 посредством узлов фиксации 8, и образование криволинейного канала устройства посредством крышки 6 и пазов 9, выполненных в торцах пластин 7, взаимодействующих с крышкой 6, с поперечным размером от 1 до 5 диаметров проволочного образца 2 позволяет без существенных переделок установки, только за счет перемещения пластин 7 относительно друг друга проводить испытания образцов из тонкой проволоки 2 с большим интервалом изменения диаметра при различных изгибных напряжениях (различной кривизне канала). Оснащение установки датчиком 10 для определения числа оборотов патрона 1 и датчиком 11 для регистрации факта разрушения проволочного образца 2 позволяет точно контролировать число циклов нагружения образца до разрушения. Все это вместе существенно повышает эксплуатационные характеристики установки. The installation for fatigue testing of thin wires with a device for creating bending loads in the form of a hollow sleeve 5 with a cover 6 and with a set of plates 7, with a thickness of 1 to 5 diameters of the test sample 2 installed in the holder 5 perpendicular to the axis of rotation of the cartridge 1 with the possibility of movement relative to each other and fixed relative to the holder 5 by means of fixation units 8, and the formation of a curved channel of the device by means of the cover 6 and grooves 9, made at the ends of the plates 7, interacting with the cover 6, with river size from 1 to 5 diameters of the wire sample 2 allows without significant alterations of the installation, only by moving the plates 7 relative to each other, to test samples of thin wire 2 with a large interval of diameter change at different bending stresses (different channel curvature). Equipping the installation with a sensor 10 for determining the number of revolutions of the cartridge 1 and a sensor 11 for detecting the fact of destruction of the wire sample 2 allows you to accurately control the number of cycles of loading the sample to failure. All this together significantly increases the operational characteristics of the installation.

В настоящее время изготовлен опытный образец установки. At present, a prototype installation has been manufactured.

Claims

An installation for fatigue testing of thin wires containing a cartridge for securing the sample, a drive for rotating it, and a device for creating a bending load in the test sample, made with a curved channel and a holder, characterized in that a set of plates are placed perpendicular to the axis of rotation of the cartridge, installed in a cage with the ability to move the plates relative to each other and fixed relative to the casing by means of fixation units, and a cover fixed to the cage and interacting with one by the butt ends of the plates, and the curvilinear channel of the device for creating a bending load in the sample is formed by a cover and grooves made in the ends of the plates installed in the holder, and the groove size in them is 1 to 5 diameters of the tested wire, and the installation is equipped with a sensor for the number of revolutions of the cartridge rotation drive and a sensor for detecting failure of the test wire sample functionally coupled to a drive power source.