SU800811A2

SU800811A2 - Apparatus for testing materials for short-cycle fatigue pkre bending

Info

Publication number: SU800811A2
Application number: SU792746035A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Добровольский; Василий Васильевич Пряхин
Original assignee: Ижевский механический институт
Priority date: 1979-04-03
Filing date: 1979-04-03
Publication date: 1981-01-30

Description

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА МАЛОЦИКЛОБУЮ УСТАЛОСТЬ ПРИ ЧИСТОМ ИЗГИБЕ кичени экстремальных значений, не мо быть автоматически изменена в процесс испытани . Цепь изобретени - осуществление ступенчатого изменени циклической нагрузки при программных испытани х ма териалов . Указанна цель достигаетс тем, что устройство дл ограниче1ш экстремаль™ ных значений нагрузки снабжено дополнительными рычагами с грузами, одни концы которых устанолвены на общей с коромыслом оси, а другие оперты на токоведущие опоры, электромагнитами, служащими дл соединени или разъединени дополнительных рычагов с первьгми рычагами при изменении нагрузки и блоком программного управлени , к которому подключены электромагниты. На фиг. 1 представлена установка дл испытани материалов на малошпс- ловую усталость при чистом изгибе, а на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I. Установка содержит станину I, привод 2 нагружени , устройство дл передачи нагрузки, включающее две вертикальные стойки З.и 4 с захватами дл креплени образца 5, траверсы 6 и 7, две пары т г 8 и 9, Ю и II, соедин ющих нижний конец стойки 4 и верх . НИИ конец стойки 3 с траверсой 7 и верхний конец стойки 4 и т1ижний конец стойки 3 с траверсой 6. Траверса 6 соединена с приводом 2 нагружени , а травме а 7 шарнирно соединена с коромыслом 12 устройства дл огра шчени экстремальных значений нагрузки. Устройство дл ограничени экстремальных значений нагрузки включает горизонтально расположенные рычаги 13 и 14 с грузами-15 и 16, взаимодействующие с коромыслом 12, и дополнительные рычаги 17 и 18 с грузами 1,9 и 20, одни концыI которых установлены на обшей с коромыслом 12 оси 2 а другие оперты на токоведущие опоры и 23. Лежащие на опорах 22 и 23 концы рычагов 13 и 14 образуют с опорами 22 и 23 контактные пары, которые включены в цепь управлени (не показан привода 2 нагружени . На рычагах 13 и 14 установлены электромагниты 24 и 2 служащие дл соединени или разъединени дополнительных рычагов 17 и 18 с рычагами 13 и 14 при изменении нагрузки . Сердечники электромагнитов 24 и 2 соединенные со штоками 26 и 27, под 1 действием пружин 28 и 29 стрем тс отделитьс от обмоток электромагнитов 24 и 25. При отсутствии напр жени на обмотках электромагнитов штоки 26 и 27 под действием пружин 28 и 29 имеют возможность входить в отверсти рычагов 17 и 18, обеспечива совместную работу рычагов 13и 17, 14и 18 с грузами 15 и 16, 19 и 20. БЛОК 3CV программного управлени содержит два реле счета импульсов и подключен к электромагнитам 24 и 25. Он позвол ет установить любое заранее выбранное число импульсов (циклов) в каждом блоке программного нагружени , .периодически включать или отключать электромагниты 24 и 35 при достижении заданного числа импульсов (циклов) вплоть до разрушени образца. Дл управлени реверсом привода 2 устройство оснашено двум парами микропереключателей 31 и 32, ЗЗ и 34. Стойки 3 и 4, изготовленные из пружинной стали, служат одновра 1енно динамометрами . Дл регистрации диаграмм циклического деформировани установка оснащена двухкоординатным электронным потенциометром (не показан). Установка позвол ет проводить программные испытани материалов при нормальной и повышенной температурах. Нагрев образца осуществл етс пропусканием электрического тока. С этой целью установка снабжена понижающим трансформатором, аппаратурой дл измерени и поддержани заданной температуры (не показаны). Установка имеет также счетчик числа циклов (не показан). В режиме м гкого программного нагружени при чистом изгибе установка работает следующим образом.. Посредством блока ЗО программного управлени запитываютс обмотки электромагнитов 24 и 25. При перемещении траверсы 6 вправо усили в т гах 8 и 9, 10 и II создают две пары сил, изгибающих образец выпуклостью вверх, при этом усилие передаетс посредством коромысла 1.2 на рычаг 13, постепенно разгружа токоведующуюопору 22. При достижении в образце 5 заданного значени изгибающего момента, равного моменту М max от груза 15 весом Q на плече - ( М шах QH). левый конец рычага 13 разъединитс с токоведущей опорой 22. При этом произойдет разрыв электрической цепи, что приведет к реверсу электродвигател . Рычаг 13 л жет на опору 22, траверса 6 начнет перемицатьс влево нагружа образец 5 изгибающим моментом обратного знака. Усилие посредством коромысла 12 будет передаватьс на рычаг 14с Подвешенным грузом 16. При дальнейшем движении траверсы 6 влево рычаг 14 разъединитс с токоведушей опорой 23 при значении изгибак дего момента Mmin равном моменту от груза 16 весом Q на плече - {Мт ц-ОзО. Электрическа цепь разорветс и снова произойдет реэерс электродвигател .(54) INSTALLATION FOR TESTING MATERIALS ON LOW-CYCLE-FATIGUE IN CLEANING BENDING OF ANIMATED VALUES cannot be automatically changed into the testing process. The chain of the invention is the implementation of a step change in cyclic load during software testing of materials. This goal is achieved by the fact that the device for limiting extreme load values is supplied with additional levers with weights, one ends of which are mounted on an axis common to the rocker and others supported on current-carrying supports by electromagnets serving to connect or disconnect additional levers with the first levers when load change and software control unit to which electromagnets are connected. FIG. Figure 1 shows a setup for testing materials for low spindle fatigue with clean bending, and FIG. 2 shows section A-A in FIG. I. The installation contains a frame I, a loading drive 2, a device for transferring the load, including two vertical posts Z. and 4 with grippers for fastening sample 5, a cross beam 6 and 7, two pairs of t 8 and 9, Yu and II connecting lower end of rack 4 and top. The research institute is the end of rack 3 with crosspiece 7 and the upper end of rack 4 and the lower end of rack 3 with crossbar 6. Traverse 6 is connected to the loading drive 2, and injury 7 is pivotally connected to the beam 12 of the device for limiting extreme load values. The device for limiting extreme load values includes horizontal arms 13 and 14 with weights-15 and 16, interacting with the beam 12, and additional arms 17 and 18 with weights 1.9 and 20, one ends of which are installed on the shear with the beam 12, axis 2 and others are supported on current-carrying supports and 23. The ends of the levers 13 and 14 lying on the supports 22 and 23 form contact pairs with the supports 22 and 23, which are included in the control circuit (the loading drive 2 is not shown. The electromagnets 24 and 2 employees for connection or connector The need for additional levers 17 and 18 with levers 13 and 14. When load changes, the cores of electromagnets 24 and 2 connected to rods 26 and 27, under the action of springs 28 and 29, tend to separate from the windings of electromagnets 24 and 25. In the absence of voltage on the windings electromagnets rods 26 and 27 under the action of springs 28 and 29 have the ability to enter the holes of levers 17 and 18, ensuring the joint operation of levers 13 and 17, 14 and 18 with weights 15 and 16, 19 and 20. BLOCK 3CV software control contains two pulse counting relays and connected to electromagnets 24 and 25. He called It is necessary to set any preselected number of pulses (cycles) in each program loading block. Periodically turn on or turn off electromagnets 24 and 35 when a given number of pulses (cycles) are reached until the sample is destroyed. To control the reverse of drive 2, the device is equipped with two pairs of microswitches 31 and 32, 33 and 34. Racks 3 and 4, made of spring steel, serve simultaneously as dynamometers. To register cyclic deformation diagrams, the installation is equipped with a two-coordinate electronic potentiometer (not shown). The installation allows software testing of materials at normal and elevated temperatures. The sample is heated by passing an electric current. For this purpose, the installation is equipped with a step-down transformer, apparatus for measuring and maintaining a predetermined temperature (not shown). The installation also has a count of the number of cycles (not shown). In the soft software loading mode with a clean bend, the installation works as follows. The windings of electromagnets 24 and 25 are fed through the program control AOR block. When the traverse 6 is moved to the right, forces in beams 8 and 9, 10 and II create two pairs of forces bending the sample. upwards, the force is transmitted by means of the rocker arm 1.2 to the lever 13, gradually unloading the current-carrying support 22. When the specified value of the bending moment in the sample 5 is equal to the moment M max from the load 15 weighing Q on the shoulder - (M step QH). the left end of the lever 13 is disconnected from the current-carrying support 22. In this case, an electrical break will occur, which will lead to the reverse of the electric motor. The lever 13 is pressed onto the support 22, the traverse 6 will begin to twist to the left, loading the sample 5 with a bending moment of the opposite sign. The force through the rocker arm 12 will be transmitted to the lever 14 with the suspended load 16. With the further movement of the crosshead 6 to the left, the lever 14 will be disconnected from the ankle-support support 23 at a bending value of torque Mmin equal to the moment from load 16 weighing Q on the shoulder {Mt c-OzO. The electrical circuit breaks and the electric motor re-power occurs again.

Такой режим нагружени будет под:держиватьс на прот жении первой ступени программы. При достижении установленного дл первой ступени нагружени заданного числа циклов посредством блока ЗО программного управл«1и , обмотки электромагнитов 24 и 25 обесточатс , штоки 26 и 27 под действием пружин 28 и 29 войдут в отверсти рычагов 17 и 18, обеспечива совместную работу рычагов 13 и 17, 14 и 18 с грузами 15 и 19, 16 и 20.Such a mode of loading will be under: keep on during the first step of the program. When the specified number of cycles set for the first stage is reached by means of the control unit software package 1i, the windings of electromagnets 24 and 25 are de-energized, rods 26 and 27 under the action of springs 28 and 29 will enter the holes of levers 17 and 18, ensuring joint operation of levers 13 and 17 , 14 and 18 with loads 15 and 19, 16 and 20.

Экстремальные значени изгйбакицего момента Mwax J Мт-.п() , и г, -веса грузов 19 и 2О, будут ограничены весами грузов 15 и 19, 16 и 2О. Реверс электродвигател осуществл етс акало-, гично. Продолжительность каждой ступен в блоке нагружени может устанавливатьс с помощью реле счета импульсов, а сами блоки нагружени будут периодически повтор тьс вплоть до разрушени образца. Путем соответствующего подбора грузов 15 и 19, 16 и 19 можно осуществл ть испытани с различным Коэффициентом асимметрии по нагрузкамThe extremes of Mbyax J Mt -.n (), and g, -weights of loads 19 and 2, will be limited to weights of loads 15 and 19, 16 and 2. The reverse of the electric motor is acyclic. The duration of each stage in the loading unit can be set using a pulse counting relay, and the loading units themselves will be periodically repeated until the sample is destroyed. By appropriate selection of weights 15 and 19, 16 and 19, tests can be carried out with different Asymmetry Factors for loads.

Дл работы установки при пульсирующем цикле (R О) рычаги 17 и 18 с грузами 16 и 20 убираютс , а токоведущую опору 23 устанавливают на опорный палец коромысла 12 дл рычага t3. При нагружении образца асимметричным циклом с коэффициент «1 R ОFor operation of the unit with a pulsating cycle (R O), the levers 17 and 18 with weights 16 and 20 are removed, and the current-carrying support 23 is mounted on the bearing pin of the rocker arm 12 for the lever t3. When the sample is loaded with an asymmetric cycle with the coefficient “1 R O

грузы 16 и 20 подвешивают к опорному пальцу коромысла 12 дл рычага 13. Установка мажет работать также в режиме жесткого программного нагружени weights 16 and 20 are suspended from the support finger of the rocker arm 12 for the lever 13. The installation also works in hard-loading mode

в услови х чистого изгиба. Дл этого ко- ромысло 12 жестко крепитс к станине I. Достижение заданного прогиба образца и асимметрии цикла осуществл етс с помощью микропереключателей 31in terms of pure bending. For this, the cusp 12 is rigidly attached to the frame I. The achievement of a given sample deflection and cycle asymmetry is carried out using microswitches 31

и 32, 33 и 34. Блок ЗО программного управлени обеспечивает реверс привода нагружени по сигналам той или иной пары микропереключателей 31 и 32, 33 и 34.and 32, 33 and 34. The software control AOR block provides the load drive reversal by signals of one or another pair of microswitches 31 and 32, 33 and 34.

Применение предлагаемой установки дл испытаний материалов на малоцикловую усталость позволит повысить производительность прю1Т)аммных испытаний при ступенчатом изменении нагрузки.The application of the proposed installation for testing materials for low-cycle fatigue will improve the performance of the Pry1T) ammonium tests under step load changes.

2020

Claims

1. USSR author's certificate number 513297, cl. GOlN 3/34, 1974.

2. USSR author's certificate number 697875, k.OogK 3/34, 1978 (prototype).