SU1755109A1

SU1755109A1 - Device for fatigue testing in complex stressed state

Info

Publication number: SU1755109A1
Application number: SU904828394A
Authority: SU
Inventors: Евгений Васильевич Лодус
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела
Priority date: 1990-05-22
Filing date: 1990-05-22
Publication date: 1992-08-15

Abstract

Изобретение предназначено дл испытаний на прочность. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей путем обеспечени определени нар ду с общим числом циклов усталостных испытаний, также работы упругого восстановлени деформаций образца после части циклов испытаний. Установка содержит захваты 2 и 3 образца 4, механизм нагружени с втулкой и силовозбудител ми, реечную зубчатую передачу, платформу, фиксаторы колеса и платформы, груз, измерители 16 и 21. Включают возбудители и циклически нагружают образец 4 изгибом и кручением. Дл определени работы восстановлени деформаций изгиба фиксируют втулку фиксаторами толкателей, выключают фиксатор платформы. Работу определ ют по перемещению груза и платформы. Дл определени работы восстановлени деформаций кручени фиксируют платформу 10 фиксатором платформы и выключают фиксатор поворота колеса. Происходит поворот колеса, перемещение рейки и груза. Используют при испытани х образцов различных мате- оиалов. 3 ил. S Ё VI ел с 8 ФиМThe invention is intended for strength tests. The purpose of the invention is to enhance the functionality by providing a definition, along with the total number of fatigue test cycles, as well as the work of elastic recovery of the sample deformations after part of the test cycles. The installation contains grippers 2 and 3 of sample 4, a loading mechanism with a bushing and power drivers, a rack and pinion gear, a platform, wheel locks and platforms, a load, gauges 16 and 21. Include pathogens and cyclically load the sample 4 with bending and torsion. In order to determine the work of restoring the bending deformations, the sleeve is secured with the pusher locks, the platform locking device is turned off. Work is determined by the movement of cargo and platform. In order to determine the work of restoring the torsional deformation, the platform 10 is fixed with a platform retainer and the wheel rotation lock is turned off. Turns the wheel, moving the rail and cargo. Used in testing samples of various materials. 3 il. S YO VI ate with 8 fim

Description

Изобретение относитс к испытательной технике, а именно к испытани м материалов на прочность.The invention relates to a testing technique, namely to the testing of materials for strength.

Известна установка дл испытани на усталость при сложном напр женном состо нии , содержаща основание, соосные активный и пассивный захваты образца, установленную на активном захвате втулку, два силовозбудител и кинематически св занные с соответствующими силовозбуди- тел ми два толкател .A known apparatus for testing for fatigue in a complex stress state, comprising a base, coaxial active and passive specimen grips, a sleeve mounted on the active gripper, two force-actuators and two pushers connected kinematically with corresponding strength-impulses.

Нзиболее близкой к предлагаемой вл етс установка дл испытани на усталость при сложном напр женном состо нии, содержаща основание, соосные активный и пассивный захваты образца, установленную на активном захвате втулку, два сило- возбудител и кинематически св занные с соответствующими силовозбудител ми два толкател , размещенные по разные стороны от оси втулки и св занные с нею.Most closely to the proposed invention is a fatigue testing device for a complex stress state, comprising a base, coaxial active and passive specimen grips, an active sleeve mounted on the grip, two force-exciters and two pushers connected kinematically with corresponding force exciters, placed on opposite sides of the axis of the sleeve and associated with it.

Недостаток установок состоит в том, что на них неосуществимы испытани при определении нар ду с общим числом циклов усталостного нагружени также работы упругого восстановлени деформаций образца после части циклов испытаний.The drawback of the installations is that tests, in addition to the total number of fatigue loading cycles, also the work of elastic recovery of the sample deformations after part of the test cycles are impracticable.

Указанна цель достигаетс тем, что установка снабжена установленной на основании с возможностью перемещени перпендикул рно оси захватов платформой , реечной зубчатой передачей, размещенной на платформе, фиксатором поворота колеса р еечной зубчатой передачи относительно платформы, фиксатором перемещени платформы относительно основани , контактирующим с торцом рейки инерционным грузом, и приспособлением дл регистрации перемещени груза, а пассивный захват образца закреплен на колесе CQOCHO ему.This goal is achieved in that the installation is equipped with a platform mounted on the base for movement perpendicular to the gripper axis, a rack and pinion gear placed on the platform, a wheel rotation lock lock relative to the platform, a platform motion lock relative to the base, and an inertial contact with the end of the rail , and a device for recording the movement of cargo, and the passive gripping of the sample is fixed on the CQOCHO wheel to it.

На фиг.1 представлена схема установки , общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - вид Б на фиг.1.Figure 1 presents the setup diagram, a general view; figure 2 is a view of And figure 1; on fig.Z - view B in figure 1.

Установка содержит основание 1, соосные активный 2 и пассивный 3 захваты образца 4. установленную на активном захвате втулку 5, два силовозбудител 6 и 7 и кинематически св занные с соответствующими силовозбудител ми два толкател 8 иThe installation comprises a base 1, coaxial active 2 and passive 3 grips of sample 4. A sleeve 5 mounted on the active gripper, two force-actuators 6 and 7 and two pushers 8 and kinematically connected with the corresponding force-exciters

9,размещенные по разные стороны от оси втулки 5 и св занные с нею.9, located on opposite sides of the axis of the sleeve 5 and associated with it.

Установка снабжена установленной на основании с возможностью перемещени перпендикул рно оси захватов платформойThe installation is equipped with a platform installed on the base with the possibility of movement perpendicular to the axis of the grippers.

10,реечной зубчатой передачей 11 и 12, размещенной на платформе, фиксатором 13 поворота колеса 12 реечной зубчатой передачи относительно платформы 10, фиксатором 14 перемещени платформы10, rack and pinion gear 11 and 12, placed on the platform, the latch 13 turning the wheel 12 of the rack and pinion gear relative to the platform 10, the latch 14 moving the platform

относительно основани 1. контактирующим с торцом рейки инерционным грузом 15 и приспособлением 16 дл регистрации перемещени груза. Пассивный захват 3 закреплен на колесе 12 соосно ему.with respect to the base 1. an inertial load 15 in contact with the end of the rail and a device 16 for recording the movement of the load. Passive grip 3 mounted on the wheel 12 is aligned with it.

Силовозбудители выполнены в виде кривошипно-шатунных механизмов 6 и 7 и св заны с толкател ми через фиксаторы 17 и 18. Толкатели 8 и 9 также имеют фиксато0 ры 19 и 20 относительно основани 1. Приспособление дл регистрации перемещени груза выполнено, например, в виде датчика перемещений с подвижным контактом 16 и неподвижным контактом 21. СоединениеThe force actuators are made in the form of a crank mechanism 6 and 7 and are connected to the pushers via clamps 17 and 18. The pushers 8 and 9 also have clamps 19 and 20 relative to the base 1. The device for recording the movement of the load is made, for example, in the form of a sensor displacement with a movable contact 16 and a fixed contact 21. Connection

5 пассивного захвата 3 с колесом 12 осуществл етс через шаровой шарнир с пальцем, обеспечивающим скручивание образца и его изгиб, как это выполн етс обычно в установках дл испытаний на изгиб с круче0 нием.5, the passive grip 3 with the wheel 12 is carried out through a ball joint with a finger, ensuring the sample is twisted and bent, as is usually done in installations for torsional bending tests.

Установка работает следующим образом .The installation works as follows.

Включают электромагнитные фиксаторы 13 и 14 и фиксируют поворот колеса 12 иInclude electromagnetic clips 13 and 14 and fix the rotation of the wheel 12 and

5 перемещение платформы 10 относительно основани 1. Включают силЪвозбудители 6 и 7. фиксаторы 17 и 18 и выключают фиксаторы 19 и 20. При синхронных перемещени х толкателей 8 и 9 происходит5 moving the platform 10 relative to the base 1. Turn on the exciters 6 and 7. locks 17 and 18 and turn off locks 19 and 20. When synchronous movements of the pushers 8 and 9 occur

0 перемещение втулки 5 без вращени , что создает изгиб образца. При асинхронных перемещени х толкателей 8 и 9 происходит поворот втулки 5 и скручивание образца 4. При перемещени х толкателей с разной ча5 стотой происходит изгиб и скручивание образца 4. Путем переключени фиксаторов 17 и 19 и 18 и 20 регулируют начальную деформацию изгиба или кручени . Действу таким образом, провод т циклические испытани 0 the movement of the sleeve 5 without rotation, which creates a bending of the sample. With asynchronous movements of the pushers 8 and 9, the sleeve 5 rotates and sample 4 is twisted. When moving the pushers with different frequencies, the sample 4 bends and twists. By switching the latches 17 and 19 and 18 and 20, the initial bending or torsion deformation is controlled. Acting this way, cyclical tests are performed.

0 образца на кручение с изгибом. После заданного числа циклов нагружени приступают к определению энергии упругого восстановлени деформаций образца. Дл этого при заданном значении деформаций0 sample torsion with a bend. After a specified number of loading cycles, they proceed to the determination of the elastic recovery energy of the sample. To do this for a given deformation value

5 образца включают фиксаторы 19 и 20 и выключают фиксаторы 17 и 18. Дл определени энергии упругого восстановлени деформаций изгиба выключают фиксатор 14. Под действием деформаций изгиба об0 разца происходит перемещение платформыSample 5 includes latches 19 and 20 and turns off latches 17 and 18. To determine the elastic recovery energy of the bending deformations, they turn off the latch 14. Under the action of the sample bending deformations, the platform moves

10с рейкой 11 и колесом 12 и грузом 15. Приспособление 16 и 21 фиксирует диаграмму перемещени св зки. Дл определени энергии упругого восстановлени 10 with a rail 11 and a wheel 12 and a load 15. Fixture 16 and 21 fixes the movement pattern of the link. To determine the elastic recovery energy

5 деформаций кручени образца включают фиксатор 14 и выключают фиксатор 13. Под действием деформаций кручени происходит поворот колеса 12, перемещение рейки5 torsional deformations of the sample turn on the latch 14 and turn off the latch 13. Under the action of the torsion deformations, the wheel 12 rotates and the rail moves

11и груза 15. Приспособлени 16 и 21 фик- Сируют диаграмму перемещени св зки.11 and the load 15. The adaptations 16 and 21 are fic- ture of the movement diagram of the link.

Энергию упругого восстановлени разных видов деформации определ ют по диаграммам перемещени св зок. Определени провод т в любом пор дке. После определени энергии восстановлени деформаций продолжают циклические испытани , дл чего выключают фиксаторы 19 и 20, возвращают втулку 5, платформу 10 и колесо 12 в исходное положение и повтор ют работу по циклическому нагружению образца.The energy of elastic recovery of different types of deformation is determined by the diagrams of the movement of links. Definitions are carried out in any order. After determining the strain recovery energy, the cyclic tests are continued, for which the latches 19 and 20 are turned off, the sleeve 5, the platform 10 and the wheel 12 are returned to the initial position and the work on cyclic loading of the sample is repeated.

Установка позволит существенно увеличить объем информации при испытани х на изгиб с кручением благодар определению энергии упругого восстановлени деформаций кручени и изгиба на разных стади х испытаний.The installation will significantly increase the amount of information during torsional bending tests by determining the elastic recovery energy of torsional and bending deformations at different test stages.

Claims

Invention Formula

Installation for fatigue testing in complex stress state, containing base, coaxial active and passive grips of the sample, mounted on the active gripper sleeve, two force-actuators and two pushers connected to the appropriate force-exciters, located on opposite sides of the axis of the sleeve and associated with it, in order to extend the functionality by providing a definition, along with the total number of fatigue test cycles, also the work of the elastic recovery of the sample formations after part of the test cycles, the installation is equipped with a platform installed on the base with the possibility of moving perpendicular to the gripper axis, a rack gear, spaced on the platform, a retainer for turning the wheel of the rack and pinion gear relative to the platform, a platform movement lock relative to the base in contact with the end of the rail

inertial load and a device for registering the movement of the load, and the passive gripping of the sample is fixed on the specified wheel coaxially with it.

Type A

Phi 2

SadS

Fig.z