RU2624407C1 - Stand for exploring energy exchange at fracture - Google Patents

Stand for exploring energy exchange at fracture Download PDF

Info

Publication number
RU2624407C1
RU2624407C1 RU2016137889A RU2016137889A RU2624407C1 RU 2624407 C1 RU2624407 C1 RU 2624407C1 RU 2016137889 A RU2016137889 A RU 2016137889A RU 2016137889 A RU2016137889 A RU 2016137889A RU 2624407 C1 RU2624407 C1 RU 2624407C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
platform
rotation
rods
shaft
axis
Prior art date
Application number
RU2016137889A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Вадимович Цирель
Евгений Васильевич Лодус
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Priority to RU2016137889A priority Critical patent/RU2624407C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2624407C1 publication Critical patent/RU2624407C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/32Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: test equipment.
SUBSTANCE: stand contains a body, sample grippers mounted on it, a loading mechanism including two flexible rods kinematically connected to the grippers, a traction mechanism of the rods, a platform, a rotation drive mounted on the platform, a load oscillator in the form of a triangle mounted on the drive shaft of the rotation drive and located between the rods, and a drive for moving the platform along the axis of the shaft. The stand is provided with a rotation platform with a rotation lock, the axis of rotation of which is perpendicular to the axis of the shaft, and a releasable connection of the rotation drive shaft with the exciter of the load oscillations. The second ends of the rods are fixed on the surface of the rotation platform with the possibility of changing the fixing points.
EFFECT: expanding the functionality of the stand with a proportional change in the amplitudes of alternating cycles and intervals between the 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 на усталость (патент РФ №2049325, оубл. 27.11.1995 г.), содержащая корпус, установленные на нем захваты образца, механизм нагружения, включающий тяги, кинематически связанные с захватами, привод вращения, возбудитель колебаний нагрузки, установленный на валу привода вращения, и натяжной механизм.A known installation for testing samples for fatigue (RF patent No. 2049325, publ. 11/27/1995), comprising a housing, grips for the sample mounted on it, a loading mechanism including traction kinematically connected with grippers, a rotation drive, a load vibration pathogen, installed on a rotation drive shaft, and a tensioning mechanism.

Недостаток установки состоит в том, что она не обеспечивает проведение испытаний при переходах от циклических нагружений с плавным регулированием амплитуды циклов к постоянным длительно действующим или ступенчато изменяемым нагрузкам, а также к постепенно изменяющимся нагрузкам при произвольном чередовании видов нагружения в ходе испытаний без разгрузки образца при пропорциональном изменении амплитуд чередующихся циклов и интервалов между циклами.The disadvantage of the installation is that it does not provide testing during transitions from cyclic loads with smooth regulation of the amplitude of the cycles to constant long-acting or stepwise variable loads, as well as to gradually changing loads during arbitrary alternation of types of loading during tests without unloading the sample at proportional changing the amplitudes of alternating cycles and intervals between cycles.

Известна установка для испытания образцов на усталость (патент RU №2455626, опубл. 10.07.2012 г.), содержащая корпус, установленные на нем захваты образца, механизм нагружения, включающий две гибкие тяги, кинематически связанные с захватами, натяжной механизм тяг, платформу, привод вращения, установленный на платформе, возбудитель колебаний нагрузки, расположенный между тягами.A known installation for testing samples for fatigue (patent RU No. 2455626, published on July 10, 2012), comprising a housing, sample grips mounted on it, a loading mechanism, including two flexible rods kinematically connected with grippers, a tension tension mechanism, a platform, a rotation drive mounted on the platform, a load vibration exciter located between the rods.

Недостаток установки состоит в том, что она не обеспечивает проведение испытаний при переходах от циклических нагружений с плавным регулированием амплитуды циклов к постоянным длительно действующим или ступенчато изменяемым нагрузкам, а также к постепенно изменяющимся нагрузкам при произвольном чередовании видов нагружения в ходе испытаний без разгрузки образца при пропорциональном изменении амплитуд чередующихся циклов и интервалов между циклами.The disadvantage of the installation is that it does not provide testing during transitions from cyclic loads with smooth regulation of the amplitude of the cycles to constant long-acting or stepwise variable loads, as well as to gradually changing loads during arbitrary alternation of types of loading during tests without unloading the sample at proportional changing the amplitudes of alternating cycles and intervals between cycles.

Известен стенд для исследования энергообмена при разрушении (патент РФ №2505794, опубл. 27.01.2014 г.), принятый за прототип, стенд содержит корпус, установленные на нем захваты образца, механизм нагружения, включающий две гибкие тяги, кинематически связанные с захватами, натяжной механизм тяг, платформу, привод вращения, установленный на платформе, возбудитель колебаний нагрузки в форме треугольника, установленного на валу привода вращения и расположенного между тягами, и привод перемещения платформы вдоль оси вала. Стенд обеспечивает проведение испытаний при переходах от циклических нагружений с плавным регулированием амплитуды циклов к постоянным длительно действующим или ступенчато изменяемым нагрузкам, а также к постепенно изменяющимся нагрузкам при произвольном чередовании видов нагружения в ходе испытаний без разгрузки образца, что сближает его с предлагаемым по функциональным возможностям.A well-known stand for the study of energy transfer during destruction (RF patent No. 2505794, publ. 01/27/2014), adopted as a prototype, the stand contains a housing mounted on it grips the sample, the loading mechanism, including two flexible rods, kinematically connected with grippers, tension a link mechanism, a platform, a rotation drive mounted on the platform, a triangle-shaped load vibration exciter mounted on the rotation drive shaft and located between the rods, and a platform movement drive along the shaft axis. The bench provides testing during transitions from cyclic loads with smooth regulation of the amplitude of cycles to constant long-acting or stepwise variable loads, as well as to gradually changing loads during arbitrary alternation of types of loading during testing without unloading the sample, which brings it closer to the proposed functionality.

Недостаток стенда состоит в том, что он не позволяет проводить испытания при пропорциональном изменении амплитуд чередующихся циклов и интервалов между циклами.The disadvantage of the stand is that it does not allow testing with a proportional change in the amplitudes of alternating cycles and intervals between cycles.

Техническим результатом является расширение функциональных возможностей стенда путем обеспечения испытаний при пропорциональном изменении амплитуд чередующихся циклов и интервалов между циклами.The technical result is to expand the functionality of the stand by providing tests with a proportional change in the amplitudes of alternating cycles and intervals between cycles.

Стенд для исследования энергообмена при разрушении поясняется фиг. 1 - общая схема стенда, гдеThe test bench for energy exchange during destruction is illustrated in FIG. 1 - the general scheme of the stand, where

1 - корпус;1 - housing;

2, 3 - захваты;2, 3 - captures;

4 - образца;4 - sample;

5, 6 - гибкие тяги;5, 6 - flexible traction;

7 - натяжной механизм тяг;7 - tension mechanism of rods;

8 - платформа;8 - platform;

9 - привод вращения;9 - rotation drive;

10 - возбудитель;10 - pathogen;

11 - вал;11 - shaft;

12 - привод перемещения платформы.12 - drive moving the platform.

Стенд для исследования энергообмена при разрушении содержит корпус 1, установленные на нем захваты 2, 3 образца 4, механизм нагружения, включающий две гибкие тяги 5, 6, кинематически связанные с захватами, натяжной механизм 7 тяг, платформу 8, привод вращения 9, установленный на платформе 8, возбудитель 10 колебаний нагрузки в форме треугольника абв, установленного на валу 11 привода вращения 9 и расположенного между тягами 5, 6, и привод 12 перемещения платформы вдоль оси О-О вала 11.The test bench for energy exchange during destruction includes a housing 1, grips 2, 3 of sample 4 installed on it, a loading mechanism including two flexible rods 5, 6 kinematically connected with grippers, a tension mechanism 7 of rods, a platform 8, a rotation drive 9 mounted on platform 8, the pathogen 10 load fluctuations in the form of a triangle ABC mounted on the shaft 11 of the rotation drive 9 and located between the rods 5, 6, and the drive 12 moving the platform along the axis O-O of the shaft 11.

Стенд снабжен платформой 13 вращения с приводом 14 и фиксатором 15 поворота, ось С-С вращения которой перпендикулярна оси О-О вала, и разъемным соединением 16 вала 11 привода вращения с возбудителем 10 колебаний нагрузки. Вторые концы тяг 5, 6 закреплены на поверхности платформы 13 вращения с возможностью изменения точек закрепления.The stand is equipped with a rotation platform 13 with a drive 14 and a rotation lock 15, the axis of rotation CC of which is perpendicular to the axis O-O of the shaft, and a detachable connection 16 of the shaft 11 of the rotation drive with the exciter 10 of the load fluctuations. The second ends of the rods 5, 6 are fixed on the surface of the platform 13 of rotation with the possibility of changing the fixing points.

Связь тяг 5, 6 с захватами 2, 3 осуществляется через рычаг 17. Натяжение регулируется с помощью пружины 18. Изменение точек закрепления тяг 5, 6 на поверхности платформы 13 может осуществляться, например, с помощью крючков 19, установленных на поверхности платформы 13. Линией аг обозначена высота треугольника абв.The linkage of the rods 5, 6 with the grippers 2, 3 is carried out through the lever 17. The tension is regulated using the spring 18. Changing the attachment points of the rods 5, 6 on the surface of the platform 13 can be carried out, for example, using hooks 19 mounted on the surface of the platform 13. Line ar denotes the height of the triangle abv .

Стенд работает следующим образом.The stand works as follows.

Включают привод 9 вращения и посредством вала 11 вращают возбудитель 10 нагрузки вокруг оси О-О вала 11. Возбудитель 11 взаимодействует с тягами 5, 6 и через пружину 18, рычаг 17 и захваты 2, 3 передает циклическую нагрузку на образец 4. Параметры циклов и уровни нагрузки зависят от варианта сборки стенда. В варианте сборки, показанном на фиг. 1, когда плоскость расположения тяг 5, 6 близка к плоскости чертежа, а одна из сторон аб треугольника параллельна оси О-О вала 11, работа стенда будет проходить по следующей схеме. При повороте возбудитель 10 стороной ав поочередно взаимодействует с тягами 5 и 6, отклоняет их и через пружину 18 нагружает образец 4 циклами с разной амплитудой: амплитудой малой величины при взаимодействии с тягой 5 и большей величины при взаимодействии с тягой 6. Циклы создаются поочередно без интервалов между ними. Для испытаний с пропорциональным изменением амплитуды циклов и интервалов времени между циклами выключают фиксатор 15 и приводом 14 поворачивают платформу 13 так, чтобы плоскость расположения тяг 5, 6 поворачивалась относительно оси О-О, приближаясь к положению, перпендикулярному плоскости чертежа. Интервал между циклами тем больше, а разность величин амплитуд тем меньше, чем на больший угол поворачивается платформа 13. Интервал между циклами максимален, а амплитуды равны, когда плоскость расположения тяг становится перпендикулярной плоскости чертежа. При достижении заданных параметров платформу 13 фиксируют фиксатором 15. Для нагружений одинаковыми или плавно изменяющимися циклами без интервалов времени между циклами концы тяг закрепляют в центре платформы 13 на оси С-С, а возбудитель 10 с помощью разъемного соединения 16 устанавливают в положение, когда высота аг треугольника абв совпадает с осью О-О вала 11 (вариант сборки прототипа). При всех вариантах сборки для пропорционального изменения амплитуд циклов приводом 12 перемещают платформу 8 с приводом вращения 9, валом 11 и возбудителем 10 относительно оси С-С и тяг 5, 6. Для изменения начального уровня нагрузки приводом 7 перемещают платформу 13 и изменяют натяжение пружины 18.The rotation drive 9 is turned on and the load exciter 10 is rotated around the axis O-O of the shaft 11 by means of the shaft 11. The pathogen 11 interacts with the rods 5, 6 and through the spring 18, the lever 17 and the grippers 2, 3 transfers the cyclic load to the sample 4. Cycle parameters and load levels depend on the stand assembly option. In the assembly embodiment shown in FIG. 1, when the plane of arrangement of the rods 5, 6 is close to the plane of the drawing, and one of the sides ab of the triangle is parallel to the axis O-O of the shaft 11, the work of the stand will take place according to the following scheme. When turning, the pathogen 10 with side AB alternately interacts with rods 5 and 6, deflects them, and through the spring 18 loads the sample with 4 cycles with different amplitudes: small amplitude when interacting with rod 5 and larger when interacting with rod 6. Cycles are created alternately without intervals between them. For tests with a proportional change in the amplitude of the cycles and the time intervals between cycles, the latch 15 is turned off and the platform 14 is rotated by the platform 13 so that the plane of the rods 5, 6 is rotated about the O-O axis, approaching a position perpendicular to the plane of the drawing. The interval between the cycles is the larger, and the difference in the magnitudes of the amplitudes is the smaller the greater the angle of rotation of the platform 13. The interval between cycles is maximum, and the amplitudes are equal when the plane of arrangement of the rods becomes perpendicular to the plane of the drawing. Upon reaching the specified parameters, the platform 13 is fixed with a latch 15. For loads with the same or smoothly changing cycles without time intervals between cycles, the ends of the rods are fixed in the center of the platform 13 on the CC axis, and the pathogen 10 is set to the position where the height ag ABV triangle coincides with the axis O-O of the shaft 11 (prototype assembly option). With all assembly options, for a proportional change in the amplitudes of the cycles, the drive 12 moves the platform 8 with the rotation drive 9, the shaft 11 and the pathogen 10 relative to the CC axis and rods 5, 6. To change the initial load level with the drive 7, move the platform 13 and change the spring tension 18 .

Стенд обеспечивает проведение испытаний в новых режимах - при пропорциональном изменении амплитуд чередующихся циклов и интервалов между циклами, что наряду с испытаниями при переходах от циклических нагружений с плавным регулированием амплитуды циклов к постоянным длительно действующим или ступенчато изменяемым нагрузкам, а также к постепенно изменяющимся нагрузкам при произвольном чередовании видов нагружения в ходе испытаний без разгрузки образца существенно расширяет функциональные возможности стендов.The stand provides testing in new modes - with a proportional change in the amplitudes of alternating cycles and intervals between cycles, which, along with tests during the transition from cyclic loads with smooth regulation of the amplitude of the cycles to constant long-acting or step-by-step loads, as well as gradually changing loads at arbitrary alternating types of loading during testing without unloading the sample significantly expands the functionality of the stands.

Claims (1)

Стенд для исследования энергообмена при разрушении, содержащий корпус, установленные на нем захваты образца, механизм нагружения, включающий две гибкие тяги, кинематически связанные с захватами, натяжной механизм тяг, платформу, привод вращения, установленный на платформе, возбудитель колебаний нагрузки в форме треугольника, установленного на валу привода вращения и расположенного между тягами, и привод перемещения платформы вдоль оси вала, отличающийся тем, что он снабжен платформой вращения с фиксатором поворота, ось вращения которой перпендикулярна оси вала, и разъемным соединением вала привода вращения с возбудителем колебаний нагрузки, при этом вторые концы тяг закреплены на поверхности платформы вращения с возможностью изменения точек закрепления.A bench for studying energy transfer during destruction, comprising a housing, sample grips installed on it, a loading mechanism including two flexible rods kinematically connected with grippers, a rod tension mechanism, a platform, a rotation drive mounted on the platform, a load vibration exciter in the form of a triangle mounted on the shaft of the rotation drive and located between the rods, and the platform moving drive along the shaft axis, characterized in that it is equipped with a rotation platform with a rotation lock, the rotation axis of which perpendicular to the axis of the shaft, and releasable connection with the drive shaft pathogen load fluctuations, while the second ends of rods are fixed to the rotation surface of the platform with adjustable fastening points.
RU2016137889A 2016-09-22 2016-09-22 Stand for exploring energy exchange at fracture RU2624407C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016137889A RU2624407C1 (en) 2016-09-22 2016-09-22 Stand for exploring energy exchange at fracture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016137889A RU2624407C1 (en) 2016-09-22 2016-09-22 Stand for exploring energy exchange at fracture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2624407C1 true RU2624407C1 (en) 2017-07-03

Family

ID=59312468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016137889A RU2624407C1 (en) 2016-09-22 2016-09-22 Stand for exploring energy exchange at fracture

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2624407C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5005423A (en) * 1990-09-13 1991-04-09 United Technologies Corporation Crack growth rate measuring instrument
RU2455626C2 (en) * 2010-10-18 2012-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Facility to test samples for fatigue
RU2505794C1 (en) * 2012-08-10 2014-01-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" Test bench of energy interchange at destruction
RU2014145668A (en) * 2014-11-13 2016-06-10 Евгений Васильевич Лодус STAND FOR RESEARCH ENERGY EXCHANGE AT DESTRUCTION

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5005423A (en) * 1990-09-13 1991-04-09 United Technologies Corporation Crack growth rate measuring instrument
RU2455626C2 (en) * 2010-10-18 2012-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Facility to test samples for fatigue
RU2505794C1 (en) * 2012-08-10 2014-01-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" Test bench of energy interchange at destruction
RU2014145668A (en) * 2014-11-13 2016-06-10 Евгений Васильевич Лодус STAND FOR RESEARCH ENERGY EXCHANGE AT DESTRUCTION

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7953561B2 (en) Resonance test system
CN109073500A (en) The testing fatigue of wind turbine blade
US7530959B2 (en) Device for the stimulation of muscles of the locomotory apparatus
CN107110736A (en) The fatigue test of wind turbine blade
ES2902989T3 (en) System, set of tests and method for fatigue tests of a wind turbine blade
DK200901373A (en) Stationary junker testing machine
CN102089520A (en) A test rig for testing blades for a wind turbine
KR20160009036A (en) Oligocyclic fatigue or oligocyclic and polycyclic fatigue test rig
RU2676208C1 (en) Soils and snow-ice formations resistance to cutting measuring bench
RU2624407C1 (en) Stand for exploring energy exchange at fracture
RU2505794C1 (en) Test bench of energy interchange at destruction
RU2624830C1 (en) Stand for research of working members of road-building machines
JP5813346B2 (en) Excitation apparatus and excitation method
RU2617800C1 (en) Method and device for technical condition estimation of the engineering structures
JP5338285B2 (en) Method and apparatus for testing road noise frequency domain vibration characteristics of shock absorber
RU2503944C2 (en) Plant for fatigue testing of samples during twisting
RU163032U1 (en) TEST STAND FOR RESEARCH OF SEISMIC RESISTANCE OF STRUCTURES AT HORIZONTAL VIBRATIONS
RU2013135619A (en) METHOD FOR DETERMINING DYNAMIC CHARACTERISTICS OF ELASTOMERS
RU2013135596A (en) METHOD FOR DETERMINING DYNAMIC CHARACTERISTICS OF ELASTOMERS
KR100701628B1 (en) The torsional vibration simulator used magnetic force
CN220111515U (en) Displacement output type vibration exciter
RU2425354C1 (en) Installation for fatigue test of samples of materials
RU2415397C1 (en) Material fatigue tester
KR20190123547A (en) Inertia test apparatus with swing type for model ship
JP6432238B2 (en) Vibration analysis apparatus and vibration analysis method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200923