SU106526A1 - Вибрационна машина дл испытани образцов материалов на усталость - Google Patents

Description

Примен емые дл  испытани  образцов материалов на усталость вибрационные машины, выполненные в виде упругой системы, в которой возбуждают резонансное колебание дл  создани  циклических деформаций (напр жений) образца, имеют ограниченную частоту колебаний , обусловленную реальными конструктивными соотношени ми жесткостей, размеров и масс основных узлов машины, прин тых из условий обеспечени  достаточной прочности деталей этих узлов.

С целью повышени  частоты циклов напр жени  испытуемого образца, вибрационна  машина, согласно изобретениго, выполн етс  либо с возбудителем вибрационных колебаний в электромагнитной системы, состо щей из тирзтронного генератора, управл емого датчиком посредством обратной св зи с поршн ми- кор ми, циклически вт гиваемыми в соленоид , образующий совместно с конденсатором электрический колебательный контур, либо с пневматическим возбудителем в виде цилиндра с передвигающимис  в нем двум  поршн ми, воздушное пространство

между которыми соедимодулирующим устройн етс  с ством.

На фиг. 1 представлена обща  схема вибрационной машины; на фиг. 2-схема возбудител  вибраций с электромагнитной систе1мой; на фиг. . -схема пневматического вг)збудигел ; на фиг. 4-оптикомеханическое устройство дл  измерени  амплитуды вибрации.

Из общей принципиальной схемы (фиг. 1) вибрационной машины видно, что она содержит три параллельно соединенных механических колебательных контура, замыкающихс  в соответствующих цел х:

а - испытуемый образец / - рычаги 2-возбудитель 3

б--испытуемый образец / - рычаги 2-ограничитель 4 и

и - и с п ы ту е м ы и о б ра з е ц / - у п ругие элементы 5-рычаги 6 и св зь 7

На рычагах 2 закреплены передвижные дополнительные грузы S, предназначенные дл  настройки собственной частоты упругой системы в резонанс с частотой импульсов , подаваемых извне, например , от renepaiopa повышенно) частоты и пр.

Возбудитель 3 представл ет собой неподвижную цилиндрическую полость, внутри которой между двух легких подвижных в направлении оси цилиндра поршиеп- коpeii тем или иным способом возбуждаетс  переменное силовое поле , импульсы крторого циклически сближают или раздвигают пориши кори и через соединенные с ними рычаги 2 фивод т в колебательное движение всю систему м шнны .

Концы рычагов 2 св заны с  кор ми 9, введенными с малым зазором в соленоид 10.

Самовозбуждение осуществл егс  тиратроном //, анидна  цепь которого питаетс  посто нным током . Рейки 72, скрепленные с рычагами 2, служат обратной св зью и нат жением гибких нераст жимых элементов (трос, лента), навитых вокруг ротора 13, и передают на него от вибрирующих рычагов колебательные движени  вокруг его оси.

К ротору прикреплен подвижный элемент датчика J4, г ибрирующйй вместе с ротором. В силу этого -датчик подает на сетку тиратрона переменный потенциал с частотой колебаний упругой системы машины и со сдвигом фазы на -, вызыва  зажигание тиратрона в фазе наибольшего расхождени   корей. Анод тиратрона соединен с силовой обмоткой соленоида. Параллельно обмотке включен конденсатор 15, образу  с ней электрический колебательный контур.

Емкость конденсатора подбираетс  так, чтобы собственна  частота колебаний контура превышала в несколько раз частоту колебаний упругой системы машины. Обратные импулъсы при разраде конденсатора гас т тиратрон, но вслед за этим зажигание возобновл етс . Электрические импульсы образуют в соленоиде электромагнитное поле, сближаюп1,ее  корн. В фазе наибольшего сближени  датчик подает на сетку отрицательный потенциал, запира  тиратрон при оче)едном погасапии.

Описанна  схема машины (фиг. 2) может быть оснащена реле 16, предназначенным дл  автоматического выключени  машины при сокран енип амплитуд, например, при разрастании треьчипы в испыт уемом образце.

13 варианте с пневматическим возбуждением (фиг. 3) рычаги 2 соедипепы с поршн ми 17 посредством полых штоков 18. Сжатый воздух подаетс  в полость цилиндра возбудител  19 (в пространство между поршн ми) из модул тора 20. Соединенные с рычагами 2 св зи 27 воздействуют па ротор 22 модул тора, привод  его в колебательные движени  вокруг оси. На той же оси посажена заслонка 23, котора  при своих колебани х направл ет сжатый воздух либо на выхлоп, либо через фазовариатор 24, соединенны гибким воздухопроводом с каналами в штоках поршней. .

При направлении воздуха на выхлоп имеет место эффект эжекции, п к пространству между поршн ми идет волиа разрежени . Во втором случае в это прострапство направл етс  волна сжати . Таким образом, между поршн ми золпообразно чередуютс  сжатие-разрежение , вызывающие поочередное расхождение и сближение поршней, а вместе с этим и колебание рычагов 2 и всей упругой системы машины.

Помимо описанных выше электромагнитного и пневматического возбудителей, могут быть и другие , например, паровые, газовые и пр.

Дл  измерени  амплитуды вибрации предлагаетс  оптико-механическое устройство, представленное на фиг. 4. Шкала 25 после отражени  от зеркала 26 объективом 27 в увеличенном виде вроектируетс  на экране 28. Зеркало 26 вибрирует вместе с ротором 13 датчика (фиг. 2) или 22 (фиг. 3), с осью которого совмешен центр дуги П1калы. Благодар  этому, вибрируел- также спроектированное изображение. При отсутствии вибрации в визуальном окне 29 проектируетс  середина шкалы. При

вибрации с максимальной амплитудой в этом окне будут проектироватьс  стробоскопически совмещенные нулевое и максимальное делени  шкалы.

Правильна  установка , достигаетс  поворотом диска 30 с укренлеиной на нем спиралью 31, по которой скользит шкала, измен   размер радиуса.

Применение того или иного способа возбуждени  или самовозбуждени  не мен ет общей схемы машины, представленной на фиг. 1.

Предмет изобретени 

1, Вибрационна  машина дл  испытани  образцов материалов на усталость, снабженна  упругой системой возбуждени  резонансных колебаний дл  создани  циклических напр жений образца, отличающа с  тем, что, с целью повьипени  частоты циклов напр жени  или деформации образца, она выполнена с возбудителем вибрационных колебаний в виде электромагнитной системы, состо шей из тиратроиного генератора, управл емого соответствующим датчиком посредством обратиой

св зи с порщи ми- кор ми, циклически вт гиваемыми в соленоид, образующий совместно с конденсатором электрический колебательный контур.

2.Форма выполнени  маи1ины по II. I, о т л и ч а ю щ а   с   тем, что, с целью исиользовани  пневматического эффекта, она выполнена с возбудителем вибрационных колебаний в виде пневматического модул тора с заслонкой, поворачиваемой посредством обратной св зи с поршн ми- кор ми в положени , при которых сжатый воздух направл етс  заслонкой на выхлоп или в цилиндр возбудител  через фазоварпатор, соединенный гибким воздухопроводом с каналами в поршн х- кор х.

3.Форма выполнени  машины по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю пха  с   тем, что она выполнена с оптикомеханическ11м устройством дл  измерени  амплитуды деформации или напр жени  испытуемого образца , имеющим в оптической системе зеркало, отражающее через объектив дугообразную шкалу на экран и вибрируюп ее совместно с ротором датчика, с осью которого совмещен центр дуги шкалы.

///7/////1:////////. .jj-.

Фиг. 2

1i

„