SU1281978A1 - Device for performing fatigue testing of flat specimens under alternating bending - Google Patents
Device for performing fatigue testing of flat specimens under alternating bending Download PDFInfo
- Publication number
- SU1281978A1 SU1281978A1 SU853873699A SU3873699A SU1281978A1 SU 1281978 A1 SU1281978 A1 SU 1281978A1 SU 853873699 A SU853873699 A SU 853873699A SU 3873699 A SU3873699 A SU 3873699A SU 1281978 A1 SU1281978 A1 SU 1281978A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- nozzle
- chamber
- test
- fluid
- pressure
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к испытательному оборудованию, используемому в заводских и научно-исследовательских лаборатори х дл испытаний на усталость кавитационно-стойких материалов при высоких звуковых частотах и интенсивном воздействии кавитации . Целью изобретени вл етс повышение интенсивности испытаний. получение эффективной кавитационной эрозии образцов при проведении высокочастотных испытаний путем повышени эрозионной активности испытательной жидкости, а также увеличение точности воспроизведени переменных напр жений. Это достигаетс выбором параметров статической и динамической составл ющей давлени жидкости, воздействующей на образец, помещенный в эту жидкость. Статическа составл юща обеспечиваетс давлением газа на жидкость, помещенную в герметическую камеру, а динамическа составл юща - за счет вьтолнени силовозбудител в виде щелевого сопла, в который под давлением подаетс жидкость из замкнутой системы гидравлического питани камеры. Помещенный напротив сопла образец вводитс в режим автоколебаний выбором скорости истечени жидкости из щелевого сопла (или давлением). В устройстве используетс автоматическа система поддержани режима автоколебаний . 3 ил. & (Л ND ЭО 30The invention relates to test equipment used in factory and research laboratories for fatigue testing of cavitation resistant materials at high sound frequencies and intensive effects of cavitation. The aim of the invention is to increase the intensity of the test. obtaining effective cavitation erosion of samples when conducting high-frequency tests by increasing the erosion activity of the test fluid, as well as increasing the accuracy of reproduction of alternating stresses. This is achieved by selecting the parameters of the static and dynamic component of the pressure of the fluid acting on the sample placed in this fluid. The static component is provided by the gas pressure on the liquid placed in the hermetic chamber, and the dynamic component is due to the power supply of the exciter in the form of a slit nozzle, into which liquid is supplied under pressure from the closed system of the hydraulic supply of the chamber. The sample placed opposite the nozzle is introduced into self-oscillation mode by selecting the flow rate of the fluid from the slit nozzle (or pressure). The device uses an automatic system for maintaining the self-oscillation mode. 3 il. & (L ND EO 30
Description
1one
Изобретение относитс к испытательному оборудованию материалов, используемому в заводских и научно- исследовательских лаборатори х дл испытаний на усталость кавитацион- но-стойких материалов при высоких звуковьгх частотах и интенсивном воздействии кавитации,The invention relates to test equipment of materials used in factory and research laboratories for fatigue testing of cavitation-resistant materials at high sound frequencies and intensive effects of cavitation.
: Целью изобретени вл етс повышение интенсивности испытаний, получение эффективной кавитационной эрозии образцов при проведении высокочастотных испытаний путем повьшени эрозионной активности испытательной жидкости, а также увеличение точности воспроизведени переменных напр жений .: The aim of the invention is to increase the intensity of the tests, to obtain effective cavitation erosion of the samples during high-frequency tests by increasing the erosion activity of the test fluid, as well as to increase the accuracy of reproduction of alternating stresses.
На фиг. 1 изображено устройство дл испытани на усталость; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, продольный разрез.FIG. 1 shows a fatigue testing apparatus; in FIG. 2, section A-A in FIG. one; in fig. 3 - the same, longitudinal section.
Устройство дл испытани на усталость содержит гидродинамический си- ловозбудитель, выполненный в виде быстросъемного пр моугольного щелевого сопла 1, погруженного вертикально в испытательную жидкость, залитую в герметическую испытательную камеру 2, и жестко закрепленного на откидной крышке 3. Сопло 1 имеет общую продольную плоскость симметрии с расположенным в емкости соосно под ним плоским резонансным образцом 4, закрепленным в захватах 5, которые установлены на регулировочном приспо- . соблёнии 6 с возможностью плавного осевого перемещени и жесткого фиксировани промежуточных положений (посредством винтового механизма) дл регулировани поступлени энергии из сопла 1 на образец. Регулировочное приспособление 6 закреплено на откидной крьпике 3.The fatigue testing device contains a hydrodynamic power driver made in the form of a quick-detachable rectangular slit nozzle 1 immersed vertically in a test fluid filled in a hermetic test chamber 2 and rigidly mounted on a flap cover 3. The nozzle 1 has a common longitudinal symmetry plane with located in the tank coaxially beneath it with a flat resonant sample 4, fixed in grippers 5, which are mounted on an adjusting device. Composition 6 can be smoothly axially moved and rigidly fixed intermediate positions (by means of a screw mechanism) for controlling the flow of energy from nozzle 1 to the sample. The adjusting device 6 is fixed on the folding krpika 3.
Камера 2 соединена трубопроводом с баллоном 7 сжатого газа (или компрессором ) через запорный вентиль 8 и редукционно-предохранительный клапан 9, настроенный на давление 0,4- 0,6 МПа. Избыточное давление в камере 2 контролируетс манометром 10. Камера 2 и сопло 1 соединены трубопроводом с системой гидравлического питани вкруговую через сливной регулирующий клапан с электромоторным исполнительным механизмом 11, бак 12 дл испытательной жидкости, насос 13 дл подачи жидкости под давлением до 4 МПа в сопло 1, напорный регули12819782The chamber 2 is connected by pipeline with a cylinder 7 of compressed gas (or a compressor) through a shut-off valve 8 and a pressure relief valve 9, which is adjusted to a pressure of 0.4-0.6 MPa. The overpressure in chamber 2 is controlled by a pressure gauge 10. Chamber 2 and nozzle 1 are piped around the hydraulic supply system through a drain control valve with an electromotive actuator 11, a test liquid tank 12, a pump 13 for supplying pressurized fluid up to 4 MPa to the nozzle 1 pressure regulator1219782
рующий клапан 14 дл регулировани i расхода жидкости через сопло путем дроссельного регулировани вручную и автоматического подрегулировани (по 5 команде от блока управлени , который не показан), ротаметрический датчик 15 расхода дл определени расхода жидкости через сопло и последующего определени скорости струи, выход щейdrying valve 14 for controlling i fluid flow through the nozzle by manually throttling and automatically adjusting (5 commands from a control unit that is not shown), flowmeter 15 of the flow rate to determine the flow rate of the fluid through the nozzle and then determining the jet velocity
toto
1515
ЮYU
2525
30thirty
то ни h (фиг. 2) между соплом и образцом , ресивер 16 дл сглаживани колебаний давлени , вызываемых пульсирующей подачей насоса, манометр 17 дл контрол за давлением жидкости, подаваемой насосом. В.верхней части камеры 2 установлен электроконтактный сигнализатор 18 уровн наполнени камеры испытательной жидкостью (например, универсальный регул тор уровн ), подающий команду через блок управлени на сливной регулирующий клапан дл поддержани регламентированного уровн наполнени в испытательной камере (выше сопла и ниже входного отв.ерсти трубопровода газа ) .either h (fig. 2) between the nozzle and the sample, the receiver 16 for smoothing the pressure fluctuations caused by the pulsating pump flow, the pressure gauge 17 for controlling the pressure of the fluid supplied by the pump. In the upper part of chamber 2, an electrocontact detector 18 is installed for filling the chamber with test liquid (for example, a universal level regulator), which sends a command through the control unit to the drain control valve to maintain a regulated filling level in the test chamber (above the nozzle and below the inlet hole) gas pipeline).
На боковой стенке камеры 2 предусмотрены смотровые окна дл наблюдени за образцом, измерени амплитуды колебаний образца с помощью микроскопа 19 или катетометров КМ -6, КМ-8 при работе в оптически прозрачной жидкости. В нижней части емкости установлен гидрофон гидроакустического шумопеленгатора 20, фиксирующий спектр упругих колебаний, излучаемьпс колеблющимс образцом, которьй подает команду через блок управлени на напорный регулирующий клапан 14 дл обеспечени посто нства амплитуды колебаний образца. На крьш1ке 3 камеры установлен запорный вентиль 21On the side wall of chamber 2, viewing windows are provided for observing the sample, measuring the amplitude of oscillation of the sample using a microscope 19 or cathetometers KM-6, KM-8 when operating in an optically transparent liquid. In the lower part of the tank, a hydroacoustic hydrophone for sound attenuator 20 is installed, fixing the spectrum of elastic oscillations emitted by an oscillating sample, which sends a command through the control unit to the pressure regulating valve 14 to ensure a constant oscillation amplitude of the sample. On krysh1ke 3 cameras installed shut-off valve 21
дл выравнивани давлени в испытательной камере перед открытием ки. На дне камеры 2 установлен запорный вентиль 22 дл спуска жидкости при замене среды. Часть трубопрово да между соплом 1 и ресивером 16 выполнена из гибкого шланга, так как сопло при замене образца откидываетс вместе с крышкой 3, to equalize the pressure in the test chamber before opening the ki. At the bottom of chamber 2, a shut-off valve 22 is installed for draining the liquid when the medium is replaced. A portion of the pipe between the nozzle 1 and the receiver 16 is made of a flexible hose, since the nozzle, when replacing the sample, opens together with the cap 3,
Регулировочное приспособление 6Adjusting device 6
5 предназначено дат резонансной настройки амплитуды колебаний образца и включает неподвижный раструбный патрубок 23 с фланцем 24 дл подвода5 is intended for the dates of resonant adjustment of the amplitude of oscillations of the sample and includes a fixed socket of a flange 24 with a flange 24 for supplying
3535
4040
то ни h (фиг. 2) между соплом и образцом , ресивер 16 дл сглаживани колебаний давлени , вызываемых пульсирующей подачей насоса, манометр 17 л контрол за давлением жидкости, подаваемой насосом. В.верхней части камеры 2 установлен электроконтактный сигнализатор 18 уровн наполнени камеры испытательной жидкостью (например, универсальный регул тор уровн ), подающий команду через блок управлени на сливной регулирующий клапан дл поддержани регламентированного уровн наполнени в испытательной камере (выше сопла и ниже входного отв.ерсти трубопровода газа ) .either h (fig. 2) between the nozzle and the sample, the receiver 16 for smoothing the pressure oscillations caused by the pump’s pulsating flow, the 17-liter pressure gauge for controlling the pressure of the fluid supplied by the pump. In the upper part of chamber 2, an electrocontact detector 18 is installed for filling the chamber with test liquid (for example, a universal level regulator), which sends a command through the control unit to the drain control valve to maintain a regulated filling level in the test chamber (above the nozzle and below the inlet hole) gas pipeline).
На боковой стенке камеры 2 предусмотрены смотровые окна дл наблюдени за образцом, измерени амплитуды колебаний образца с помощью микроскопа 19 или катетометров КМ -6, КМ-8 при работе в оптически прозрачной жидкости. В нижней части емкости установлен гидрофон гидроакустического шумопеленгатора 20, фиксирующий спектр упругих колебаний, излучаемьпс колеблющимс образцом, которьй подает команду через блок управлени на напорный регулирующий клапан 14 дл обеспечени посто нства амплитуды колебаний образца. На крьш1ке 3 камеры установлен запорный вентиль 21On the side wall of chamber 2, viewing windows are provided for observing the sample, measuring the amplitude of oscillation of the sample using a microscope 19 or cathetometers KM-6, KM-8 when operating in an optically transparent liquid. In the lower part of the tank, a hydroacoustic hydrophone for sound attenuator 20 is installed, fixing the spectrum of elastic oscillations emitted by an oscillating sample, which sends a command through the control unit to the pressure regulating valve 14 to ensure a constant oscillation amplitude of the sample. On krysh1ke 3 cameras installed shut-off valve 21
дл выравнивани давлени в испытательной камере перед открытием ки. На дне камеры 2 установлен запорный вентиль 22 дл спуска жидкости при замене среды. Часть трубопровода между соплом 1 и ресивером 16 выполнена из гибкого шланга, так как сопло при замене образца откидываетс вместе с крышкой 3,to equalize the pressure in the test chamber before opening the ki. At the bottom of chamber 2, a shut-off valve 22 is installed for draining the liquid when the medium is replaced. The part of the pipeline between the nozzle 1 and the receiver 16 is made of a flexible hose, since the nozzle when replacing the sample is folded together with the cover 3,
Регулировочное приспособление 6Adjusting device 6
предназначено дат резонансной настройки амплитуды колебаний образца и включает неподвижный раструбный патрубок 23 с фланцем 24 дл подводаDates of the resonant tuning of the amplitude of the oscillations of the sample are intended and include a fixed bell-shaped socket 23 with a flange 24 for the supply of
жидкости, на конце которого крепитс быстросъемное сопло 1 при помощи гайки 25 (возможна установка набора сопел с различной шириной щели), жестко прикреплены к плите 26, в которой установлены направл ющие колонки 27 дл центрировани сопла 1 относительно оси образца, С одной стороны колонок 27 креп тс захваты 5 дл креплени образца, имеющие крепежные винты 28, а с другой стороны - траверса 29 при помощи гаек 30, На траверсе , 29 установлена штурвальна ходова гайка 31, котора закреплена с возможностью вращени гайками 32, а стопоритс контргайкой 33ь Дл герметизации подвижных цилиндрических соединений используютс стандартные резиновые кольца 34. Дл герметизации плиты 26 служит резинова пластина 35, Захваты 5 имеют смотровые щели дл наблюдени за вершиной .азца. Образцы имеют скошенные кра ( угол скоса об 30°) и толщину S 0,4-4 мм, В верхней части боковой стенки камеры 2 имеетс указатель уровн и глазок из оргстекла дл наблюдени за уровнем испытательной жидкости (не показан),liquids, at the end of which a quick-detachable nozzle 1 is attached with a nut 25 (installation of a set of nozzles with different slit widths is possible), are rigidly attached to a plate 26, in which guide columns 27 are installed to center the nozzle 1 relative to the sample axis, On one side of the columns 27 clamps 5 for fastening the sample, having fastening screws 28, and on the other hand - yoke 29 are fastened with nuts 30, a steering nut 31 is mounted on the yoke 29, which is rotatably fixed by nuts 32, and the lock nut is locked 33. To seal the movable cylindrical joints, standard rubber rings 34 are used. To seal the plate 26, a rubber plate 35 is used. The grippers 5 have viewing slots for viewing the top of the Allen. Samples have beveled edges (bevel angle about 30 °) and thickness S 0.4-4 mm. In the upper part of the side wall of chamber 2 there is a level indicator and a plexiglass eye to observe the level of the test fluid (not shown)
Дл работы устройства жидкость из бака 12 подаетс насосом 13 через напорный регулирующий клапан 14, ро- тометрический датчик 15 расхода и ресивер 16 в сопло 1, причем после включени насоса получают при помощи запорного вентил 8 избыточное давление в испытательной камере 2, равное 0,4-0,6 МПа, Выход из сопла 1, затопленна стру жидкости удар етс об образец 4, вызыва завихрени в жидкости, В результате образуютс колебани образца, усиливающеес за счет резонанса.For operation of the device, the liquid from the tank 12 is supplied by the pump 13 through the pressure regulating valve 14, the rotometric flow sensor 15 and the receiver 16 to the nozzle 1, and after turning on the pump, the excess pressure in the test chamber 2 is obtained using the shut-off valve 8 -0.6 MPa. The exit from the nozzle 1, a submerged jet of liquid hits the sample 4, causing turbulence in the liquid. As a result, oscillations of the sample are formed, amplified by resonance.
Устройство настраиваетс следующи образом,The device is configured as follows.
.Образец 4, закрепленный в захвата 5, устанавливают путем вращени регулировочного приспособлени 6 на пред варительно рассчитанное рассто ние h от сопла 1,Предварительное регули рование частоты испытаний в диапазоне 0,5-40 кГц и поиск оптимальной интенсивности ультразвуковой кавитации осуществл етс посредством плавного регулировани давлени жидкости в диапазоне 0,9-3,6 МПа, подаваемой насосом 13 в сопло 1, которЪе осу- ществл етс посредством дроссельного регулировани вручную напорного ре The sample 4 fixed in the gripper 5 is set by rotating the adjusting device 6 to the pre-calculated distance h from the nozzle 1. Preliminary adjustment of the test frequency in the range of 0.5-40 kHz and the search for the optimal intensity of ultrasonic cavitation is carried out by means of smooth adjustment fluid pressure in the range of 0.9-3.6 MPa, supplied by the pump 13 to the nozzle 1, which is carried out by means of the throttle control
OO
00
5five
0 тал х. 0 tal x
гулирующего клапана 14 и изменением характеристики насоса 13 (путем изменени числа оборотов насоса и т,п,).a damping valve 14 and a change in the characteristics of the pump 13 (by changing the number of revolutions of the pump, and t, n,).
Требуема амплитуда деформации образца устанавливаетс посредством резонансной настройки. Настройка колебаний образца в резонанс с колебани ми струи осуществл етс путем изменени , частоты струи за счет изме- ее скорости предварительно вручную при помошд регулирующего клапана 14 путем дросселировани , а также изменением характеристики насоса и при помощи враи1ени штурвальной хо5 довой гайки 31, регулирующей рассто ние между согшом 1 к образцом 4, Дл возбуждени интенсивных колебаний образца необходим резонанс колебаний. При работе устройство излучает упругие колебани с частотой, равной частоте нагружений образца« Шумопеленгатор 20 по шуму от работающего устройства определ ет эффективность работы последнего, т,е, осуществл ет обратную акустическую св зь и сигнализирует о необходимости подрегулировани в блок управле ш , привод щий в действие электропривод регулирующего клапана 14, Таким образом, автоматически обеспечиваетс посто нство амплитуды колебаний образца, т,е, точность приложени нагрузки на испытываемый образец,-При излучении в жидкость ультразвуковых колебаний возникает ультразвукова кавитаци . По вление кавитации легко обнаруживаетс по туманному облачку, которое образуетс вокруг колеблющегос образца при резонансе и которое пропадает при сильном демпфировании образца. Интенсивность и конфигураци кавитации оцениваютс по разру- . шению образца, в котором кавитирую- щие пузырьки вьщалбливают углубле5 ни (по количеству, расположению и глубине каверн), а также в направлении приближени рисунка кавитации на испытуемом образце к рисунку кавитиции на па турных де-,The required strain amplitude of the sample is established by resonant tuning. Adjustment of sample oscillations to resonance with jet oscillations is carried out by changing the jet frequency by changing the speed beforehand manually with the help of control valve 14 by throttling, as well as by changing the pump characteristic and using a rotating nut 31. between sample 1 to sample 4, resonance of oscillations is necessary to excite intense oscillations of the sample. During operation, the device emits elastic oscillations with a frequency equal to the frequency of loading the sample. The noise finder 20 determines the operating efficiency of the latter, t, e, performs acoustic feedback and signals the need for adjustment in the control unit, which causes the action of the electric drive of the control valve 14. Thus, the amplitude of the sample oscillations, t, e, is automatically ensured, the load is applied to the test sample, -When emitted into the liquid ultrasonic oscillations occurs ultrasonic cavitation. The appearance of cavitation is easily detected by a misty cloud that forms around the oscillating sample at resonance and which disappears when the sample is heavily damped. The intensity and configuration of cavitation is evaluated by damage. sample, in which cavitating bubbles draw deeper (in number, location and depth of cavities), and also in the direction of approaching the cavitation pattern on the test specimen to the cavitation pattern on the pat- tern
00
5five
00
тал х. tal x.
Окончательно величиной кавнтацион- ной эрозии следует управл ть путем подбора определенных соотношений между звуковым и избыточным статическим давлением, последнее можно измен ть, например, посредством замены пружины в редукционно-предохрани- тельном клапане.Finally, the amount of cavitation erosion should be controlled by selecting certain ratios between sound and excessive static pressure, the latter can be changed, for example, by replacing the spring in a reduction-safety valve.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853873699A SU1281978A1 (en) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | Device for performing fatigue testing of flat specimens under alternating bending |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853873699A SU1281978A1 (en) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | Device for performing fatigue testing of flat specimens under alternating bending |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1281978A1 true SU1281978A1 (en) | 1987-01-07 |
Family
ID=21169259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU853873699A SU1281978A1 (en) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | Device for performing fatigue testing of flat specimens under alternating bending |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1281978A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108355583A (en) * | 2018-04-17 | 2018-08-03 | 北京科技大学 | A kind of autoclave for cavitation erosion test under confining pressure environment |
-
1985
- 1985-03-27 SU SU853873699A patent/SU1281978A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 1060015, кл. G 01 N 3/36, 1983. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108355583A (en) * | 2018-04-17 | 2018-08-03 | 北京科技大学 | A kind of autoclave for cavitation erosion test under confining pressure environment |
| CN108355583B (en) * | 2018-04-17 | 2024-05-24 | 北京科技大学 | Autoclave for cavitation erosion test in confining pressure environment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5372634A (en) | Sonic apparatus for degassing liquids | |
| US4726231A (en) | Arrangement for the ultrasonic examination of objects in local immersion | |
| US3394775A (en) | Marine vibration transducer | |
| US5109948A (en) | Frequency controlled motor driven low frequency sound generator | |
| SU1281978A1 (en) | Device for performing fatigue testing of flat specimens under alternating bending | |
| SE458967B (en) | PROCEDURE AND DEVICE BASED ON EQUIPMENT WITH ULTRA SOUND TO COMPLETE WITH THE CURRENT AND / OR MASS SUSPENSION CURRENCY ON THE POWER AND / OR INPUT CHARGE IN A PAPER MACHINE. | |
| Blue | Resonance of a bubble on an infinite rigid boundary | |
| US5505089A (en) | Scanner head assembly and couplant system therefore | |
| US4129387A (en) | Apparatus for the homogenization of liquids | |
| Kela | Attenuating amplitude of pulsating pressure in a low-pressure hydraulic system by an adaptive Helmholtz resonator | |
| US6604408B2 (en) | Device for use in determining characteristics of particles dispersed in a medium, and method therefor | |
| CN108355583A (en) | A kind of autoclave for cavitation erosion test under confining pressure environment | |
| US3310977A (en) | Ultrasonic inspection apparatus using variable focus and gate | |
| CN208542162U (en) | The autoclave of cavitation erosion test under a kind of environment for confining pressure | |
| SU1048357A1 (en) | Article vibration-testing device | |
| US3680594A (en) | Servovalve with accumulator means on drain cavities | |
| EP0131065A2 (en) | Method and apparatus for ultrasonic testing of tubular goods | |
| SU1462113A1 (en) | Method of continuous check of field media level | |
| Allen | Finite amplitude distortion in a spherically diverging sound wave in air | |
| SU1366733A1 (en) | Stand for dynamic tests oy hydraulic systems | |
| SU1052906A1 (en) | Stand for testing hollow flexible joint member | |
| SU1065214A1 (en) | Unit for activation of cement suspension | |
| RU1800313C (en) | Device for determining fluid density | |
| Westervelt et al. | The Correlation of Non‐Linear Resistance, Flow Resistance, and Differential Resistance for Sharp‐Edged Circular Orifices | |
| SU1714494A1 (en) | Unit of samples for adjusting ultrasonic flaw meter with inclined transducer |