RU2647500C2 - Device for material sample fatigue test during bending and shock compression - Google Patents

Device for material sample fatigue test during bending and shock compression Download PDF

Info

Publication number
RU2647500C2
RU2647500C2 RU2015151600A RU2015151600A RU2647500C2 RU 2647500 C2 RU2647500 C2 RU 2647500C2 RU 2015151600 A RU2015151600 A RU 2015151600A RU 2015151600 A RU2015151600 A RU 2015151600A RU 2647500 C2 RU2647500 C2 RU 2647500C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
drive
lever
wheel
platform
Prior art date
Application number
RU2015151600A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015151600A (en
Inventor
Владимир Петрович Власов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ухтинский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "УГТУ")
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 профессионального образования "Ухтинский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "УГТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ухтинский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "УГТУ")
Priority to RU2015151600A priority Critical patent/RU2647500C2/en
Publication of RU2015151600A publication Critical patent/RU2015151600A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2647500C2 publication Critical patent/RU2647500C2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/32—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces

Abstract

FIELD: testing equipment.
SUBSTANCE: invention can be applied in the training, factory and research laboratories. Device comprises a body, a passive specimen holder mounted on it, a rotor with the drive, a lever, active specimen holder, a platform linked through a crank-slider mechanism with the second drive, pushers and springs, active specimen holder is fixed on one of the lever ends so that their longitudinal axes coincide, radially arranged holes are formed in a rotor, slider-crank mechanism rod is made with the possibility to change its length, and each spring rests on one side on the rotor hole bottom, on the other - on a pusher made with the ability to move in a hole, and interaction with a lever, the rotor with the drive is mounted on the platform, and the second drive - on the bottom of the housing, and the rotor is provided with stops attached to its surface around the holes. The lever is made in the form of pipe, the flexible cable is put in with one end connected to the load, and the other - with the tooth wheel groove, which is connected with another tooth wheel having teeth at half-wheel, drive of the wheels and wheels are connected by keys and the axles with the frame, and a flexible wire is connected at one end to a tooth wheel, and the other - to the frame.
EFFECT: expanding functionality by fatigue sample test not only under bending but also under compression at the same time.
3 dwg

Description

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов материалов на усталость при изгибе и ударном сжатии, и может быть применено в учебной, заводской и исследовательской лабораториях.The invention relates to testing equipment, namely, to installations for testing samples of materials for fatigue under bending and shock compression, and can be applied in educational, factory and research laboratories.

Известна установка для испытания образцов материала на усталость при изгибе (патент №2017121, МКИ G01N 3/32, 30.07.1994, бюл. №14), содержащая корпус, закрепленный на нем пассивный захват образца, ротор с приводом, рычаг, активный захват образца, платформу, связанную через кривошипно-ползунный механизм со вторым приводом, толкатели и пружины, активный захват образца закреплен на одном из концов рычага так, чтобы их продольные оси совпадали, в роторе выполнены радиально расположенные отверстия, шатун кривошипно-ползунного механизма выполнен с возможностью изменения его длины, а каждая пружина - опирающейся с одной стороны на дно отверстия ротора, а с другой - на толкатель, выполненный с возможностью перемещения в отверстии и взаимодействия с рычагом, ротор с приводом установлены на платформе, а второй привод - на дне корпуса и ротор снабжен упорами, прикрепленными к его поверхности около отверстий.A known installation for testing samples of material for bending fatigue (patent No. 2017121, MKI G01N 3/32, 07/30/1994, bull. No. 14), comprising a housing, a passive sample capture mounted on it, a rotor with a drive, a lever, an active sample capture , a platform connected through a crank-slide mechanism with a second drive, pushers and springs, an active grip of the sample is fixed on one of the ends of the lever so that their longitudinal axes coincide, radially arranged holes are made in the rotor, the crank of the crank-slide mechanism is made possible it changes its length, and each spring is supported on one side by the bottom of the rotor hole, and on the other hand by a pusher that can move in the hole and interact with the lever, the rotor with the drive mounted on the platform, and the second drive on the bottom of the housing and the rotor is provided with stops fixed to its surface near the holes.

Недостатком этой установки является то, что она не обеспечивает испытание образца на ударное сжатие.The disadvantage of this setup is that it does not provide impact compression testing of the sample.

Задача изобретения - расширение функциональных возможностей путем испытания образца на усталость не только при изгибе, но и при сжатии одновременно.The objective of the invention is the expansion of functionality by testing the sample for fatigue, not only with bending, but also with compression at the same time.

Для решения этой задачи в установке для испытания образца материала на усталость при изгибе и ударном сжатии, содержащей корпус, закрепленный на нем пассивный захват образца, ротор с приводом, рычаг, активный захват образца, платформу, связанную через кривошипно-ползунный механизм со вторым приводом, толкатели и пружины, активный захват образца закреплен на одном из концов рычага так, чтобы их продольные оси совпадали, в роторе выполнены радиально расположенные отверстия, шатун кривошипно-ползунного механизма выполнен с возможностью изменения его длины, а каждая пружина - опирающейся с одной стороны на дно отверстия ротора, а с другой - на толкатель, выполненный с возможностью перемещения в отверстии и взаимодействия с рычагом, ротор с приводом установлены на платформе, а второй привод - на дне корпуса и ротор снабжен упорами, прикрепленными к его поверхности около отверстий, дополнительно изготовлен рычаг в форме трубы, введены гибкий канат, одним концом соединенный с грузом, а другим - с пазом зубчатого колеса, которое соединено с другим зубчатым колесом, имеющим зубья на половине колеса, привод этого колеса, колеса соединены шпонками и осями с каркасом, а гибкий тросик соединен одним концом с зубчатым колесом, а другим - с каркасом. Технический результат: более широкий диапазон исследования прочности образца материала, а именно испытание образца материала на усталость не только при изгибе, но и при сжатии одновременно.To solve this problem, in a setup for testing a material sample for bending and shock compression fatigue, comprising a housing, a passive sample gripper mounted on it, a rotor with a drive, a lever, an active sample gripper, a platform connected through a crank-slide mechanism with a second drive, pushers and springs, an active grip of the sample is fixed at one of the ends of the lever so that their longitudinal axes coincide, radially arranged holes are made in the rotor, the connecting rod of the crank-slide mechanism is made with the possibility of its length, and each spring is supported on one side by the bottom of the rotor hole, and on the other hand by a pusher that can move in the hole and interact with the lever, the rotor with the drive mounted on the platform, and the second drive on the bottom of the housing and the rotor is equipped with stops fixed to its surface near the holes, a pipe-shaped lever is additionally made, a flexible rope is introduced, connected at one end to the load and at the other end with a groove of the gear wheel, which is connected to another gear wheel with teeth on the half of the wheel, the drive of this wheel, the wheels are connected by dowels and axles to the frame, and a flexible cable is connected at one end to the gear wheel, and the other to the frame. Effect: a wider range of studies of the strength of a sample of material, namely, a test of a sample of material for fatigue, not only in bending, but also in compression at the same time.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где изображены:The invention is illustrated by drawings, which depict:

на фиг. 1 - схема установки;in FIG. 1 - installation diagram;

на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 и разрез Б-Б на фиг. 3.in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1 and section BB in FIG. 3.

Установка содержит корпус 1, установленный на дне его привод 2 в виде мотор-редуктора, на выходном валу которого закреплен кривошип 3, шатун 4, состоящий из двух частей, соединенных с помощью резьбы с контргайкой 5 и одним концом - с кривошипом 3, а другим с помощью оси 6 - с ползуном 7, установленным в корпусе, платформу 8, соединенную с ползуном с помощью оси 9, закрепленный на корпусе 1 пассивный захват 10 образца 11, в форме трубы рычаг 12, закрепленный с активным захватом 13 образца 11 таким образом, что их продольные оси совпадают.The installation comprises a housing 1, mounted at the bottom of its drive 2 in the form of a gear motor, on the output shaft of which a crank 3 is fixed, a connecting rod 4, consisting of two parts connected by a thread with a lock nut 5 and one end with a crank 3, and the other using axis 6 - with a slider 7 installed in the housing, a platform 8 connected to the slider using the axis 9, mounted on the housing 1 passive capture 10 of the sample 11, in the form of a pipe lever 12, mounted with an active capture 13 of the sample 11 in this way that their longitudinal axes coincide.

К платформе 8 прикреплены с помощью осей 14 ролики 15, через которые платформа 8 опирается на корпус. При этом два ролика 15 размещены в окнах 16, выполненных в платформе 8.The rollers 15 are attached to the platform 8 with the help of the axes 14, through which the platform 8 is supported on the housing. In this case, two rollers 15 are placed in the windows 16, made in the platform 8.

На платформе 8 закреплен привод 17, на выходном валу которого установлена муфта 18, соединенная с валом 19, закрепленным на платформе. На валу 19 жестко закреплен ротор 20, в котором радиально выполнены глухие отверстия 21. В этих отверстиях расположены пружины 22, которые опираются на дно отверстий, а другими концами взаимодействуют с толкателями 23, расположенными так же в отверстиях 21. Для ограничения хода толкателей 23 к ротору к цилиндрической поверхности около отверстий прикреплены упоры 24.A drive 17 is fixed on the platform 8, on the output shaft of which a coupling 18 is mounted, connected to a shaft 19 mounted on the platform. On the shaft 19, a rotor 20 is rigidly fixed, in which blind holes 21 are radially made. In these holes are springs 22 that rest on the bottom of the holes, and at the other ends interact with pushers 23 located also in the holes 21. To limit the stroke of the pushers 23 to stops are attached to the rotor to the cylindrical surface near the holes 24.

Гибкий канат 25 (фиг. 2) одним концом соединен с грузом 26, а другим - с зубчатым колесом 27, которое имеет круговой паз 28 (фиг. 3) для закрепления и расположения в нем гибкого каната 25. С зубчатым колесом 27 соединено колесо 29, которое имеет зубья на правой половине ABC (фиг. 2), а на левой половине зубья срезаны. Зубчатые колеса с помощью шпонок 30 и 31 и осей 32 и 33 (фиг. 3) соединены с корпусом 1. Ось 33 с помощью муфты 34 соединена с приводом 35, а гибкий тросик 36 соединен с зубчатым колесом 27 одним концом, а другим - с корпусом 1.A flexible rope 25 (Fig. 2) is connected at one end to a load 26 and the other to a gear 27, which has a circular groove 28 (Fig. 3) for securing and positioning a flexible rope 25 therein. A wheel 29 is connected to the gear 27. which has teeth on the right half of the ABC (FIG. 2) and teeth on the left half are cut off. The gears using the keys 30 and 31 and the axles 32 and 33 (Fig. 3) are connected to the housing 1. The axis 33 is connected to the drive 35 using the coupling 34, and the flexible cable 36 is connected to the gear wheel 27 at one end and the other with case 1.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Включают привод 17, который с помощью муфты 18 и вала 19 вращает ротор 20 (по ходу часовой стрелки на фиг. 2). Толкатели 23, вращаясь вместе с ротором 20, периодически поочередно взаимодействуют с рычагом 12 и с помощью пружин 22 и рычага 12 подвергают образец 11 изгибу. Все пружины 22 имеют одинаковую высоту, но различную жесткость и поэтому образец 11 нагружается в условиях от нулевого цикла напряжений с различным максимальным напряжением за цикл в каждом цикле при одном обороте ротора 20.The drive 17 is turned on, which, using the clutch 18 and the shaft 19, rotates the rotor 20 (clockwise in Fig. 2). The pushers 23, rotating together with the rotor 20, periodically alternately interact with the lever 12 and using the springs 22 and the lever 12 subject the sample 11 to bending. All springs 22 have the same height but different stiffness and therefore the sample 11 is loaded under conditions of a zero stress cycle with different maximum stresses per cycle in each cycle at one revolution of the rotor 20.

Одновременно с приводом 17 включают и привод 2, который с помощью кривошипа 3, шатуна 4, оси 6, ползуна 7 и оси 9 приводит в возвратно-поступательное движение платформу 8. Такие же перемещения совершает и ротор 20, закрепленный на платформе 8. В результате каждому толкателю 23 при контакте с рычагом 12 в точке Д будет соответствовать своя осадка пружины, а значит в каждом цикле будет свое максимальное за цикл напряжение изгиба образца 11. При числе оборотов кривошипа 3, отличном от числа оборотов ротора 20, образец 11 будет нагружаться в условиях от нулевого цикла напряжений с различным максимальным напряжением за цикл от цикла к циклу.Simultaneously with the actuator 17, the actuator 2 is also included, which, using a crank 3, a connecting rod 4, an axis 6, a slider 7, and an axis 9, drives the platform 8. The rotor 20 mounted on the platform 8 makes the same movements. As a result, each pusher 23 in contact with the lever 12 at point D will have its own spring draft, which means that each cycle will have its maximum bending stress per sample 11. When the number of revolutions of the crank 3 is different from the number of revolutions of the rotor 20, the sample 11 will be loaded conditions from zero th stress cycle with different maximum stresses per cycle from cycle to cycle.

После включения приводов 17 и 2 включают привод 35, который с помощью муфты 34, оси 33 и шпонки 31 приводит во вращение по направлению указанной стрелки колесо 29, имеющее зубья только на половине колеса ABC. Это колесо приводит во вращение колесо 27, которое с помощью гибкого каната 25 поднимает груз 26 до тех пор, пока колесо 29 не выйдет из зацепления с колесом 27. К этому моменту гибкий тросик 36 оказывается вверху (пунктирные линии). Затем груз 26 начинает падать и наносит удар по образцу 11, а гибкий тросик 36 удерживает колесо 27 в исходном положении. После этого колесо 29 приходит в исходное состояние ABC и описанный процесс подъема груза 26, его падения и удара по образцу 11 повторяется и одновременно происходит нагружение образца 11 на ударный изгиб.After turning on the actuators 17 and 2, the actuator 35 is turned on, which, with the help of the coupling 34, the axis 33 and the key 31, rotates the wheel 29 having teeth only half of the ABC wheel in the direction of the indicated arrow. This wheel rotates the wheel 27, which with the help of the flexible rope 25 lifts the load 26 until the wheel 29 disengages from the wheel 27. At this point, the flexible cable 36 is at the top (dashed lines). Then the load 26 begins to fall and strikes the sample 11, and the flexible cable 36 holds the wheel 27 in its original position. After that, the wheel 29 comes to the initial state ABC and the described process of lifting the load 26, its fall and impact on the sample 11 is repeated and at the same time loading the sample 11 on the impact bend.

Claims (1)

Установка для испытания образца материала на усталость при изгибе и ударном сжатии, содержащая корпус, закрепленный на нем пассивный захват образца, ротор с приводом, рычаг, активный захват образца, платформу, связанную через кривошипно-ползунный механизм со вторым приводом, толкатели и пружины, активный захват образца закреплен на одном из концов рычага так, чтобы их продольные оси совпадали, в роторе выполнены радиально расположенные отверстия, шатун кривошипно-ползунного механизма выполнен с возможностью изменения его длины, а каждая пружина - опирающейся с одной стороны на дно отверстия ротора, а с другой - на толкатель, выполненный с возможностью перемещения в отверстии и взаимодействия с рычагом, ротор с приводом установлены на платформе, а второй привод - на дне корпуса и ротор снабжен упорами, прикрепленными к его поверхности около отверстий, отличающаяся тем, что рычаг изготовлен в форме трубы, введены гибкий канат, одним концом соединенный с грузом, а другим - с пазом зубчатого колеса, которое соединено с другим зубчатым колесом, имеющим зубья на половине колеса, привод этого колеса, колеса соединены шпонками и осями с каркасом, а гибкий тросик соединен одним концом с зубчатым колесом, а другим - с каркасом.An installation for testing a material sample for bending and shock compression fatigue, comprising a housing, a passive sample gripper mounted on it, a rotor with a drive, a lever, an active sample gripper, a platform connected via a crank-slide mechanism with a second drive, pushers and springs, active the sample capture is fixed at one of the ends of the lever so that their longitudinal axes coincide, radially arranged holes are made in the rotor, the connecting rod of the crank-slide mechanism is made with the possibility of changing its length, and each the spring is supported on one side by the bottom of the rotor hole, and on the other hand by a pusher that can move in the hole and interact with the lever, the rotor with the drive is mounted on the platform, and the second drive is on the bottom of the housing and the rotor is equipped with stops attached to its surface near the holes, characterized in that the lever is made in the form of a pipe, a flexible rope is introduced, one end connected to the load, and the other to the groove of the gear wheel, which is connected to the other gear wheel having teeth on the half wheel, etc. treatment of the wheel, wheel axles and connected splines with the frame, and a flexible cable is connected at one end with the gear wheel, and the other - to the frame.
RU2015151600A 2015-12-01 2015-12-01 Device for material sample fatigue test during bending and shock compression RU2647500C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015151600A RU2647500C2 (en) 2015-12-01 2015-12-01 Device for material sample fatigue test during bending and shock compression

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015151600A RU2647500C2 (en) 2015-12-01 2015-12-01 Device for material sample fatigue test during bending and shock compression

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015151600A RU2015151600A (en) 2017-06-06
RU2647500C2 true RU2647500C2 (en) 2018-03-16

Family

ID=59031562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015151600A RU2647500C2 (en) 2015-12-01 2015-12-01 Device for material sample fatigue test during bending and shock compression

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2647500C2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2738953B2 (en) * 2018-07-26 2020-06-01 Univ Rey Juan Carlos CYCLIC LOADING MACHINE
CN109085077B (en) * 2018-10-26 2024-03-22 山东省产品质量检验研究院 Bending fatigue test device for paraglider pull rope sample

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1415143A1 (en) * 1986-12-23 1988-08-07 Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела Installation for testing specimens for compression with bending
SU1601555A1 (en) * 1988-10-31 1990-10-23 Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела Installation for fatigue testing of samples of materials in bending
RU2017121C1 (en) * 1992-02-06 1994-07-30 Владимир Петрович Власов Apparatus for materials samples test by fatigue in bending
US5377549A (en) * 1992-12-17 1995-01-03 Interlaken Technologies, Inc. Alignment device and method of aligning

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1415143A1 (en) * 1986-12-23 1988-08-07 Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела Installation for testing specimens for compression with bending
SU1601555A1 (en) * 1988-10-31 1990-10-23 Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела Installation for fatigue testing of samples of materials in bending
RU2017121C1 (en) * 1992-02-06 1994-07-30 Владимир Петрович Власов Apparatus for materials samples test by fatigue in bending
US5377549A (en) * 1992-12-17 1995-01-03 Interlaken Technologies, Inc. Alignment device and method of aligning

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015151600A (en) 2017-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2647500C2 (en) Device for material sample fatigue test during bending and shock compression
EP2581179A3 (en) Gripping device with holding device
RU2016130692A (en) ACTUATOR ANGLE INDICATOR
RU2017133620A (en) DRIVE VALVE DEVICE
JP6283692B2 (en) Device for mechanically testing a pinion between an inner tooth set and an outer tooth set and / or an adjustable angle between two outer tooth sets
US20100288956A1 (en) Valve actuator
RU2586256C1 (en) Unit for alternating separate loading sample for torsion, cantilever bend, compression and cantilever bending in one simultaneous turn of three toothed wheels
KR20170116800A (en) Apparatus for testing torsion
RU2373514C1 (en) Impact pendulum-type testing machine for testing samples of materials with repeated impacts
RU2624595C1 (en) Device for fatigue testing samples
EP1803912A3 (en) Actuator for an actuating device
RU2018104794A (en) DEVICE FOR PRODUCING ENERGY AND METHODS
RU2533340C2 (en) Equipment for testing of material samples for tension, compression and torsion with constant and alternating loads
KR101733577B1 (en) Clamp for ring gear of engine driving
RU2546847C1 (en) Device for fatigue tests of material specimens for impact bending and bending with torsion
DE102008013194A1 (en) Axial load-test stand i.e. surface bending load-test stand, for device under test, has application device for applying load on device under test, and gear provided between device under test and drive, where gear includes changing unit
RU2678595C2 (en) Device for testing the material for cantilevered bending, torque, stretching, compression and complex resistance at a constant and at a variable load
RU2750620C1 (en) Installation for testing products for long-term durability
RU2017121C1 (en) Apparatus for materials samples test by fatigue in bending
RU2373511C1 (en) Installation for bending test of material samples
RU2377533C1 (en) Installation for fatigue tests of material samples
RU2503945C2 (en) Plant for fatigue testing of samples
RU2425354C1 (en) Installation for fatigue test of samples of materials
RU2015117584A (en) VEHICLE DRIVE AXLE
RU2017108587A (en) DEVICE FOR TESTING A MATERIAL SAMPLE FOR FATIGUE IN SHOCK STRESS AND COMPRESSION

Legal Events

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

Effective date: 20171202