SU1758498A1

SU1758498A1 - Machine for fatigue tests of cantilever specimens for bending

Info

Publication number: SU1758498A1
Application number: SU904850522A
Authority: SU
Inventors: Алексей Владимирович Константинов; Людмила Владимировна Якушина; Джон Александрович Серков
Original assignee: Конструкторское бюро "Салют"
Priority date: 1990-06-22
Filing date: 1990-06-22
Publication date: 1992-08-30

Abstract

Относитс к испытательной технике и позвол ет расширить функциональные возможности путем обеспечени испытаний с одновременным нагружением в двух взаимно перпендикул рных плоскост х, как фиксированных , так и с возможностью изменени их положени в процессе нагру- жени . Дл этого кинематическа св зь платформы с приводом вращени выполнена в виде вала с четырьм равномерно раз- мещенными попарно сообщенными продольными каналами, установленной на валу коаксиальноемус возможностью поворота обоймы, св занной со вторым приводом вращени , имеющей четыре диаметрально расположенных попарно сообщенных радиальных канала, каждый из которых предназначен дл поочередного сообщени с продольными каналами вала, и фиксатора поворота обоймы относительно основани , а св зь платформы с активным захватом образца выполнена в виде двухштокового гидроцилиндра , один из концов штока которого соединен с активным захватом через сферический шарнир, корпус гидроцилиндра шар- нирно закреплен на платформе, кажда из полостей А, Б гидроцилиндра сообщена с соответствующей парой продольных каналов вала, а пары сообщенных радиальных каналов обоймы предназначены соответственно дл нагнетани и слива рабочей жидкости . При вращении платформы рабочее тело поступает поочередно в различные полости гидроцилиндра, в результате чего образец нагружаетс в двух взаимно перпендикул рных фиксированных плоскост х . Отключают фиксатор, включают привод и, поворачива обойму, измен ют положение плоскостей нагружени . 5 ил. VI О1It relates to testing equipment and allows to expand the functionality by providing tests with simultaneous loading in two mutually perpendicular planes, both fixed and with the possibility of changing their position during loading. For this purpose, the kinematic connection of the rotationally driven platform is made in the form of a shaft with four uniformly spaced in pairs communicated by longitudinal channels mounted on the shaft coaxially with the possibility of rotation of the yoke connected to the second rotational drive having four diametrically arranged in pairs radial channels each of which is intended for alternate communication with the longitudinal channels of the shaft, and the latch of rotation of the cage relative to the base, and the connection of the platform with the active grip The cylinder is made in the form of a two-rod hydraulic cylinder, one of the ends of the rod of which is connected to the active gripper via a spherical hinge, the hydraulic cylinder body is hinged on the platform, each of the cavities A and B of the hydraulic cylinder is connected to the corresponding pair of longitudinal channels of the shaft are intended respectively for injecting and draining the working fluid. As the platform rotates, the working fluid enters alternately into different cavities of the hydraulic cylinder, as a result of which the sample is loaded in two mutually perpendicular fixed planes. The latch is turned off, the drive is turned on and, turning the holder, the position of the loading planes is changed. 5 il. VI O1

Description

Изобретение относитс к области испытательной техники и может быть использовано при проведении усталостных испытаний образцов материалов и натурных конструкций на консольный изгиб.The invention relates to the field of testing equipment and can be used when conducting fatigue tests of samples of materials and full-scale structures for cantilever bending.

Известна установка дл испытаний на усталость, содержаща корпус, установленный на нем вал с приводом его вращени , закрепленную на валу платформу, захваты дл закреплени образца.A known installation for testing fatigue, comprising a housing, a shaft mounted thereon with a drive for its rotation, a platform fixed on the shaft, grips for securing the sample.

Недостатком установки вл етс то, что она не позвол ет проводить усталостныеиспытани с одновременным нагружением в двух взаимоперпендикул рных плоскост х как фиксированных, так и с возможностью изменени их положени в процессе нагружени .The disadvantage of the installation is that it does not allow fatigue tests with simultaneous loading in two mutually perpendicular planes, both fixed and with the possibility of changing their position during the loading process.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности вл етс установка дл усталостных испытаний образцов материалов на консольный изгиб, содержаща основание, установленный на нем нагружающий механизм, включающий два привода вращени и платформу, установленную наClosest to the proposed technical entity is a facility for fatigue testing of samples of materials for cantilever bending, containing a base, a loading mechanism mounted on it, including two rotational drives and a platform mounted on

основании и кинематически св занную с одним из приводов вращени , жестко закрепленный на основании пассивный захват образца и св занный с-платформой активный захват образца,base and kinematically connected with one of the rotational drives, rigidly fixed on the base of the passive capture of the sample and active capture of the sample associated with the platform,

Недостатком установки вл етс то, что она не позвол ет проводить усталостные испытани с одновременным нагруженном в двух взаимно перпендикул рных плоскост х , как фиксированных, так и с возможностью изменени их положени в процессе нагружени .The disadvantage of the installation is that it does not allow fatigue tests with simultaneous loading in two mutually perpendicular planes, both fixed and with the possibility of changing their position during loading.

Цель изобретени - расширени функциональных возможностей путем обеспече- ни испытаний с одновременным нагружением в двух взаимно перпендикул рных плоскост х, как фиксированных, так и с возможностью изменени их положени в процессе нагружени .The purpose of the invention is to expand the functionality by providing tests with simultaneous loading in two mutually perpendicular planes, both fixed and with the possibility of changing their position during the loading process.

Указанна цель достигаетс тем, что кинематическа св зь платформы с приводом вращени выполнена в виде вала с четырьм попарно сообщенными продольными ка- налами, установленной на этом валу коаксиально ему с возможностью поворота обоймы, св занной со вторым приводом вращени , имеющей четыре диаметрально расположенных попарно сообщенных радиальных канала, каждый из которых предназначен дл поочередного сообщени с продольными каналами вала, и фиксатора поворота обоймы относительно основани , а св зь платформы с активным захватом образца выполнена в виде двухштокового гидроцилиндра, один из концов штока которого соединен с активным захватом образца через сферический шарнир, корпус гидроцилиндра шарнирно закреплен на платформе, кажда из полостей гидроцилиндра сообщена с соответствующей парой продольных каналов вала, а пары сообщенных радиальных каналов обоймы предназначены соответственно дл нагнетани и слива рабочей жидкости.This goal is achieved by the fact that the kinematic connection of the rotating-driven platform is made in the form of a shaft with four pairwise connected longitudinal channels mounted on this shaft coaxially with it, with the possibility of rotation of the sleeve associated with the second rotational drive having four diametrically arranged pairs of pairs radial channels, each of which is intended for alternate communication with the longitudinal channels of the shaft, and the cage rotation lock relative to the base, and the connection of the platform with the active grip is about The sample is made in the form of a two-rod hydraulic cylinder, one of the ends of the stem of which is connected to the active gripping of the sample through a spherical hinge, the hydraulic cylinder body is hinged on the platform, each of the hydraulic cylinder cavities communicates with the corresponding pair of longitudinal shaft channels, and the pairs of radial channels of the shroud are designed for pumping and draining the working fluid.

На фиг.1 изображен общий вид машины , на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 в начальном положении платформы; на фиг.З - сечение А-А на фиг.1 при повороте платформы на 90°; на фиг.4 - положение штока гидроцилиндра и соответственно активного захвата, при положени х платформы, соответствующих повороту на 0°, 90°, 180°, 270°: на фиг.5 - траектори движени активного захвата.Figure 1 shows a general view of the machine, figure 2 - section aa in figure 1 in the initial position of the platform; on fig.Z - section aa in figure 1 when the platform rotates 90 °; Fig. 4 shows the position of the rod of the hydraulic cylinder and, accordingly, of the active grip, at the platform positions corresponding to the rotation of 0 °, 90 °, 180 °, 270 °: in Fig. 5, the trajectory of the active grip.

Машина дл усталостных испытаний образцов материалов на консольный изгиб содержит основание 1 (фиг.1), установленный на нем нагружающий механизм, включающий два привода вращени 2,3 и платформу 4, кинематически св занную с приводомA machine for fatigue testing of samples of materials for cantilever bending contains a base 1 (Fig. 1), a loading mechanism mounted on it, including two rotational drives 2.3 and a platform 4, kinematically connected to the drive

вращени 2. жестко закрепленный на основании 1 пассивный захват образца 6 и св занный с платформой 4 активный захват 7 образца 6, кинематическа св зь платформы 4 с приводом вращени 2 выполнена в виде вала 8 с четырьм равномерно расположенными и попарно сообщенными продольными каналами 9, 10 и 11, 12, установленной на валу 8 коаксиально ему сrotation 2. rigidly fixed on the base 1 of the passive gripping of sample 6 and active gripping 7 of sample 6 connected with platform 4, the kinematic connection of platform 4 with rotating drive 2 is made in the form of a shaft 8 with four uniformly spaced and pairwise communicated longitudinal channels 9, 10 and 11, 12 mounted on shaft 8 coaxial to it with

0 возможностью поворота обоймы 13, св занной с приводом вращени 3, имеющей четыре диаметраль но расположенных попарно сообщенных радиальных канала 14,15 и 16, 17. каждый из которых предназначен дл 0 by the possibility of rotation of the yoke 13, associated with the rotational drive 3, having four diametrically arranged radial channels 14,15 and 16, 17. each of which is intended for

5 поочередного сообщени с продольными каналами 9, 10 и 11, 12 вала 8, и фиксатора5 alternate communication with the longitudinal channels 9, 10 and 11, 12 of the shaft 8, and retainer

18поворота обоймы 13 относительно основани 1, а св зь платформы 4 с активным захватом 7 образца 6 выполнена в виде18 turns of the yoke 13 relative to the base 1, and the connection of the platform 4 with the active grip 7 of the sample 6 is made in the form

0 двухштокового гидроцилиндра 19, один из концов штока 20 которого соединен с активным захватом 7 образца 6 через сферический шарнир 21, корпус гидроцилиндра 19 шарнирно закреплен на платформе 4, каж5 да из полостей А, Б гидроцилиндра 19 сообщена с парой соответствующих продольных каналов 9, 10 и 11, 12 вала 8, а радиальные каналы 14, 15 и 16, 17 предназначены соответственно дл нагнетани и0 two-rod hydraulic cylinder 19, one of the ends of the rod 20 of which is connected to the active gripper 7 of sample 6 through the spherical hinge 21, the hydraulic cylinder body 19 is hinged on the platform 4, each of the cavities A, B of the hydraulic cylinder 19 communicates with a pair of corresponding longitudinal channels 9, 10 and 11, 12 of the shaft 8, and the radial channels 14, 15 and 16, 17 are designed respectively for injection and

0 слива рабочей жидкости и св заны соответственно с напорным 22 и с сливным 23 трубопроводами насосной станции 24. Напорные и сливные трубопроводы выполнены в виде гибких шлангов. Управление0 drain the working fluid and are connected, respectively, with the pressure 22 and with the drain 23 pipelines of the pumping station 24. The pressure and drain pipes are made in the form of flexible hoses. Control

5 работой приводов вращени 2, 3 и фиксатора 18 осуществл етс с пульта управлени 25. Передача вращени от привода 3 к обойме 13 осуществл етс посредством зубчатых колес 26, 27, закрепленных5, the operation of the rotational drives 2, 3 and the latch 18 is carried out from the control panel 25. The rotation is transmitted from the actuator 3 to the holder 13 by means of gear wheels 26, 27 fixed

0 соответственно на валу привода 3 и на обойме 13. Угол поворота обоймы определ етс по датчику положени (условно не показан). Фиксатор 18 выполнен в виде катушки 28, закрепленной на основании 1, и подпружи5 ненного кор 29, установленного с возможностью взаимодействи с зубь ми колеса 27. Дл снижени динамических нагрузок на платформу 4 симметрично гидроцилиндру0, respectively, on the drive shaft 3 and on the yoke 13. The angle of rotation of the yoke is determined by the position sensor (conventionally not shown). The latch 18 is made in the form of a coil 28, fixed on the base 1, and a spring-loaded core 29 installed with the ability to interact with the teeth of the wheel 27. To reduce the dynamic loads on the platform 4, symmetrically to the hydraulic cylinder

19установлен противовес 30. 019Installed counterweight 30. 0

Установка работает следующим образом .The installation works as follows.

С пульта управлени 25 включают привод вращени 2 и привод т во вращение 5 платформу 4 с гидроцилиндром 19. Включают насосную станцию 24. При вращении вала 8 рабочее тело под давлением через напорный трубопровод 22, радиальные каналы 14, 15 в обойме 13 и каналы 11. 12 в валу 8 поступает в полость Б гидроцилиндраFrom the control panel 25, the rotational drive 2 is turned on and the platform 4 with the hydraulic cylinder 19 is rotated 5. The pump station 24 is turned on. When the shaft 8 rotates, the working fluid is pressed through the pressure pipe 22, the radial channels 14, 15 in the holder 13 and the channels 11. 12 in the shaft 8 enters the cavity B of the hydraulic cylinder

19, шток которого выдвигаетс (фиг.2). Из полости А рабочее тело через каналы 9.10 и 16, 17 попадает в сливной трубопровод 23. Отклонение AI активного захвата 7 относительно нейтральной оси, соответствующее этому положению, представлено на фиг.4-1. При повороте платформы 4 на 90° рабочее тело из полости Б гидроцилиндра 19 через каналы 11. 12 и 17. 16 поступает в сливной трубопровод 23, В это же врем рабочее тело из напорного трубопровода 22 через каналы 14, 15 и 9, 10 поступает в полость А гидроцилиндра 19, шток которого вт гиваетс (фиг.З). Отклонение Ае активного захвата 7 относительно нейтральной оси. соответствующее этому положению, представлено на фиг.4-11. Положени активного захвата 7 при повороте платформы 4 с гидроцилиндром 19 на 180° и 270° соответственно представлены на фиг.4. Траектори движени захвата 7 представлена на фиг.5.19, the stem of which extends (FIG. 2). From the cavity A, the working fluid through the channels 9.10 and 16, 17 enters the drain pipe 23. The deviation AI of the active gripper 7 relative to the neutral axis, corresponding to this position, is presented in figure 4-1. When the platform 4 rotates 90 °, the working fluid from the cavity B of the hydraulic cylinder 19 through the channels 11. 12 and 17. The 16 enters the drain pipe 23. At the same time, the working fluid from the pressure pipe 22 through the channels 14, 15 and 9, 10 enters the cavity A of the hydraulic cylinder 19, the rod of which is drawn in (FIG. 3). Deviation Ae active grip 7 relative to the neutral axis. corresponding to this position, presented in figure 4-11. The positions of the active gripper 7 when the platform 4 rotates with the hydraulic cylinder 19 by 180 ° and 270 °, respectively, are shown in FIG. 4. The trajectory of the capture 7 is represented in FIG.

Дл изменени положени плоскостей приложени нагрузки с пульта управлени 25 подают напр жени на катушку 28 фиксатора 18, корь 29 вт гиваетс и выходит из зацеплени с зубь ми колеса 27. Включают привод 3 и поворачивают обойму 13 на требуемый угол. Включают привод 2. отключают фиксатор 18. и фиксируют положение обоймы 13 относительно станины 1.To change the position of the load application planes, the control panel 25 applies voltage to the coil 28 of the clamp 18, the bore 29 is drawn in and out of engagement with the teeth of the wheel 27. The drive 3 is turned on and the yoke 13 is turned at the required angle. Include the drive 2. disable the latch 18. and fix the position of the yoke 13 relative to the frame 1.

Использование машины позволит расширить функциональные возможности машины путем обеспечени испытаний с одновременным нагружением в двух взаимоперпендикул рных плоскост х, как фиксированных , так и с возможностью изменени их положени в процессе нагру- жени .The use of the machine will expand the functionality of the machine by providing tests with simultaneous loading in two mutually perpendicular planes, both fixed and with the possibility of changing their position during the loading process.

Claims

The invention The machine for fatigue testing of samples of materials for cantilever bending, containing the base mounted on

It has a loading mechanism that includes two rotational drives and a platform, kinematically connected with one of the rotational drives, rigidly fixed on the base, a passive sample grip and an associated

with a platform of active seizure of the sample, which is, in order to extend the functionality by providing tests with simultaneous loading in two mutually perpendicular planes both fixed and with the possibility of changing their position during the loading process. The kinematic connection of the rotational drive platform is made in the form of a shaft with four pairwise connected longitudinal evenly placed channels mounted on this shaft coaxially with it, with the possibility of rotating the yoke associated with the second

a rotational drive having four diametrically located lopically communicated radial channels, each of which is intended for alternate communication with the longitudinal channels of the shaft,

and a cage rotation lock relative to the base, and the platform connection with the active sample grip is made in the form of a two-rod hydraulic cylinder, one of the ends of the rod of which is connected to the active sample grip through a spherical hinge, the hydraulic cylinder body is hinged on the platform, each of the hydraulic cylinder cavities communicates with a corresponding pair longitudinal shaft channels, and

The pairs of communicated radial channels of the cage are designed respectively for injecting and draining the working fluid.

la

kj their t

j.

Fig1

II 8

BUT

innings

drain

T- # feed

drain

GO

X