RU2376571C1

RU2376571C1 - Plant for fatigue test of material specimens

Info

Publication number: RU2376571C1
Application number: RU2008147724/28A
Authority: RU
Inventors: Евгений Васильевич Лодус (RU); Евгений Васильевич Лодус
Priority date: 2008-12-03
Filing date: 2008-12-03
Publication date: 2009-12-20

Abstract

FIELD: testing equipment.

SUBSTANCE: invention refers to testing equipment, to strength tests. Plant for fatigue test of material specimens includes base, guide located on it, two grippers for specimen, inertia loads connected to grippers, two pushers connected to loads by means of fixtures, forth-and-back movement drive rigidly connected to one of the pushers, and device for kinematic connection of pushers to each other. At that, device for kinematic connection of pushers to each other is made in the form of two-arm lever, each arm of which is hinged to the appropriate pusher thus providing turn and axial movement, and support of lever is installed between pushers thus providing movement perpendicular to direction of pushers movement.

EFFECT: increasing amount of received information by providing tests both at stepped and smooth change of parametres of loading cycles without changing frequency of cycles.

1 dwg

Description

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.The invention relates to testing equipment, to strength tests.

Известна установка для испытания образцов материалов на усталость (патент РФ №1276953, кл. G01N 3/32, 1986), содержащая основание, размещенную на нем направляющую, два захвата для образца и привод возвратно-поступательного перемещения.A known installation for testing samples of materials for fatigue (RF patent No. 1276953, class G01N 3/32, 1986), containing a base, a guide placed on it, two grippers for the sample and a reciprocating drive.

Установка обеспечивает испытания в новых условиях - при нагружении образца в режиме заданных пределов изменения взаимно сменяющихся знакопеременных осевой и крутящей нагрузок и в режиме затухающих пределов изменения этих нагрузок.The installation provides tests in new conditions - when loading a sample in the mode of specified limits of change of mutually alternating axially and torque loads and in the mode of decaying limits of change of these loads.

при ступенчатом или при плавном изменении параметров циклов нагружения без изменения частоты циклов.with stepwise or with a smooth change in the parameters of the loading cycles without changing the frequency of the cycles.

Известна установка для испытания образцов материалов на усталость (патент РФ №1504560, кл. G01N 3/32, 1988), содержащая основание, размещенную на нем направляющую, два захвата для образца, соединенные с захватами инерционные грузы, два толкателя, связанные с грузами посредством фиксаторов, и привод.A known installation for testing samples of materials for fatigue (RF patent No. 1504560, class G01N 3/32, 1988), containing a base, a guide placed on it, two grippers for the sample, inertial loads connected to the grippers, two pushers connected with the loads by clamps, and drive.

Недостаток установки также состоит в том, что на ней неосуществимы испытания при ступенчатом или при плавном изменении параметров циклов нагружения без изменения частоты циклов.The disadvantage of the installation also lies in the fact that it is not feasible to test with stepwise or with a smooth change in the parameters of the loading cycles without changing the frequency of the cycles.

Известна установка для испытания образцов материалов на усталость (положительное решение по заявке №5028217/28 (009149), кл. G01N 3/32, от 09.02.1995), принимаемое за прототип. Установка содержит основание, размещенную на нем направляющую, два захвата для образца, соединенные с захватами инерционные грузы, два толкателя, связанные с грузами посредством фиксаторов, привод возвратно-поступательного перемещения, жестко связанный с одним из толкателей, и устройство для кинематической связи толкателей друг с другом.A known installation for testing samples of materials for fatigue (a positive decision on the application No. 5028217/28 (009149), class G01N 3/32, dated 09.02.1995), adopted as a prototype. The installation comprises a base, a guide placed on it, two grippers for the sample, inertial loads connected to the grippers, two pushers connected with the loads by means of clamps, a reciprocating drive rigidly connected to one of the pushers, and a device for kinematic communication of the pushers friend.

Недостаток установки также состоит в том, что на ней неосуществимы испытания как при ступенчатом, так и при плавном изменении параметров циклов нагружения без изменения частоты циклов. Устройство для кинематической связи толкателей друг с другом выполнено в виде зубчатого редуктора, поэтому плавное изменение параметров циклов нагружения без изменения частоты циклов неосуществимо.The disadvantage of the installation also lies in the fact that it is not feasible to test both with stepwise and with a smooth change in the parameters of loading cycles without changing the frequency of the cycles. A device for the kinematic connection of the pushers with each other is made in the form of a gear reducer, therefore, a smooth change in the parameters of the loading cycles without changing the frequency of the cycles is not feasible.

Техническим результатом изобретения является повышение объема получаемой информации путем обеспечения испытаний как при ступенчатом, так и при плавном изменении параметров циклов нагружения без изменения частоты циклов.The technical result of the invention is to increase the amount of information obtained by providing tests for both stepwise and smoothly changing the parameters of loading cycles without changing the frequency of the cycles.

Технический результат достигается тем, что установка для испытания образцов материалов на усталость, содержащая основание, размещенную на нем направляющую, два захвата для образца, соединенные с захватами инерционные грузы, два толкателя, связанные с грузами посредством фиксаторов, привод возвратно-поступательного перемещения, жестко связанный с одним из толкателей, и устройство для кинематической связи толкателей друг с другом, согласно изобретению, устройство для кинематической связи толкателей друг с другом выполнено в виде двухплечего рычага, каждое плечо которого шарнирно связано с соответствующим толкателем с обеспечением поворота и осевого перемещения, а опора рычага установлена между толкателями с обеспечением перемещения перпендикулярно направлению движения толкателей.The technical result is achieved by the fact that the installation for testing samples of materials for fatigue, containing a base, a guide placed on it, two grippers for the sample, inertial loads connected to the grippers, two pushers connected with the loads by means of clamps, a reciprocating drive, rigidly connected with one of the pushers, and a device for the kinematic connection of the pushers with each other, according to the invention, the device for the kinematic connection of the pushers with each other is made in the form of two another lever, each shoulder of which is pivotally connected to the corresponding pusher to provide rotation and axial movement, and the support of the lever is installed between the pushers to ensure movement perpendicular to the direction of movement of the pushers.

Использование двухплечего рычага вместо зубчатого редуктора в прототипе позволяет менять скорость движения упоров как ступенчато путем переключения фиксаторов, так и плавно путем перемещения опоры рычага и изменения тем самым соотношения рабочих участков плеч рычага. Последнее в прототипе неосуществимо и приводит к достижению технического результата.The use of a two-shouldered lever instead of a gear reducer in the prototype allows you to change the speed of the stops, both stepwise by switching the latches, and smoothly by moving the lever support and thereby changing the ratio of the working sections of the lever shoulders. The latter in the prototype is not feasible and leads to the achievement of a technical result.

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

Установка для испытания образцов материалов на усталость содержит основание 1, размещенную на нем направляющую 2, два захвата 3, 4 для образца 5, соединенные с захватами инерционные грузы 6, 7, два толкателя 8, 9, связанные с грузами посредством фиксаторов 10, 11, 12, 13, привод 14 возвратно-поступательного перемещения, жестко связанный с одним из толкателей 8, и устройство 15 для кинематической связи толкателей 8, 9 друг с другом.The fatigue testing apparatus for samples of materials contains a base 1, a guide 2 placed on it, two grippers 3, 4 for the sample 5, inertial loads 6, 7 connected to the grippers, two pushers 8, 9, connected with the weights by means of clamps 10, 11, 12, 13, the reciprocating drive 14, rigidly connected to one of the pushers 8, and a device 15 for the kinematic connection of the pushers 8, 9 with each other.

Устройство для кинематической связи толкателей друг с другом выполнено в виде двухплечего рычага с плечами 15, 16, каждое плечо которого шарнирно связано шарнирами 17 с соответствующим толкателем 9, 8 с обеспечением поворота и осевого перемещения. Опора 18 рычага установлена между толкателями 8, 9 с обеспечением перемещения перпендикулярно направлению движения толкателей.A device for the kinematic connection of the pushers with each other is made in the form of a two-shouldered lever with shoulders 15, 16, each shoulder of which is pivotally connected by hinges 17 with a corresponding pusher 9, 8 to ensure rotation and axial movement. The support 18 of the lever is installed between the pushers 8, 9 with the provision of movement perpendicular to the direction of movement of the pushers.

Привод выполнен в виде рамки 14 с эксцентриком 19 и двигателем 20 его вращения. Перемещение опоры 18 перпендикулярно направлению движения толкателей осуществляется, например, винтовым приводом 21.The drive is made in the form of a frame 14 with an eccentric 19 and an engine 20 of its rotation. The movement of the support 18 perpendicular to the direction of movement of the pushers is carried out, for example, by a screw drive 21.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Включают двигатель 20 и через эксцентрик 19 и рамку 14 создают возвратно-поступательные перемещения толкателя 8 а через двухплечий рычаг с плечами 15, 16 осуществляют перемещения толкателя 9. При включении фиксатора 10 или 12 перемещения захватов 3, 4 и образца 5 осуществляются толкателем 9, нагрузка создается грузом 6 или 7 в зависимости от того, какой из фиксаторов 10 или 12 включен. Для ступенчатого изменения параметров циклов нагружения производят переключения фиксаторов: включают фиксатор 11 или 13 и соединяют соответствующий груз с толкателем 8. Для плавного изменения параметров циклов приводом 21 перемещают опору 18, чем плавно изменяют отношение рабочих участков плеч 15 и 16 между толкателями 8, 9 и, соответственно, отношение скоростей движения толкателей. При этом неизменной остается частота нагружений, но изменяется скорость перемещений, а значит, и соответствующие параметры нагружения, в первую очередь величина нагрузки.The engine 20 is turned on and the reciprocating movements of the pusher 8 are created through the eccentric 19 and the frame 14, and the pusher 9 is moved through the two-arm lever with the arms 15, 16. When the latch 10 or 12 is turned on, the grippers 3, 4 and the sample 5 are moved by the pusher 9, the load created by a load of 6 or 7, depending on which of the latches 10 or 12 is included. To stepwise change the parameters of the loading cycles, the latches are switched: they include the lock 11 or 13 and connect the corresponding load to the pusher 8. To smoothly change the parameters of the cycles, the support 21 moves the support 18, which smoothly changes the ratio of the working sections of the arms 15 and 16 between the pushers 8, 9 and , respectively, the ratio of the speeds of the pushers. In this case, the loading frequency remains unchanged, but the speed of displacements, and hence the corresponding loading parameters, primarily the magnitude of the load, changes.

Установка обеспечивает испытания в новых условиях - как при ступенчатом, так и при плавном изменении параметров циклов нагружения без изменения частоты циклов.The installation provides testing under new conditions, both in case of stepwise and smoothly changing parameters of loading cycles without changing the frequency of cycles.

Claims

An apparatus for testing material samples for fatigue, comprising a base, a guide placed thereon, two grippers for the sample, inertial loads connected to the grippers, two pushers connected with the loads by means of clamps, a reciprocating drive rigidly connected to one of the pushers, and device for kinematic connection of the pushers with each other, characterized in that the device for kinematic communication of the pushers with each other is made in the form of a two-armed lever, each arm of which is hinged associated with the respective pusher ensuring rotation and axial movement, and the lever support is mounted between the pushers ensuring displacement perpendicular to the direction of movement of pushers.