SU918817A1 - Машина дл динамических испытаний изделий на кручение Зуева и Вандышева - Google Patents

Description

(54) МАШИНА ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

ИЗДЕЛИЙ НА КРУЧЕНИЕ В.А.ЗУЕВА

И Б.А.ВАНДЫШЕВА

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к исследовани м .прочностных свойств материало а именно к машинам дл  динамических испытаний на кручение, и может найти применение дл  испытани  образцовых и рабочих моментомеров, а также элементов конструкций машин при вынужденных угловых колебани х. Известна машина дл  испытани  на усталость при кручении, содержаща  два редуктора дл  одновременного ста тического нагружени  двух образцов, между которыми расположен на качающем коромысле вибратор с приводом 1. Однако ввиду расположени  двигате л  непосредственно на качающемс  коромысле , машина может работать при низких частотах, а одновременное испытание двух образцов, имеющих, как правило, неодинаковую жесткость, не поз вол ет задавать им равную относительную амплитуду напр жений. Наиболее близкой к предлагаемому по технической сущности  вл етс  машиУ1а дл  динамических испытаний изделий на кручение, содержаща  возбудитель циклического крут щего момента, колеблющийс  вал которого одним концом св зан с одним из захватов дл  испытуемого издели , механизм дл  статического закручивани , который включает пару зубчатых колес и полый вал, св занный со вторым захватом дл  испытуемого издели  и ведомым зубчатым колесом, корпус дл  установки полого вала 2. В этой машине возбудитель установлен на массивной станине, ведомое колесо жестко соединено с полым валом, нагружгние статическим моментом осуществл етс  посредством ручного привода . Недостатками машины  вл ютс  недостаточно высока  Точность и стабильность динамического нагружени  из-за того, что силопередакхдие дета ли возбудител  воспринимают большие нагрузки, развиваемые механизмом ста39 тического закручивани , и соответственно затрачиваютс  большие мощности а также наличие массивной станины, через которую замыкаетс  кинематиче ки-силова  цепь машины, и отсутствие штатных защитных устройств. Цель изобретени  - повышение точности испытаний, снижение металлоемкости и потребл емой мощности, а также обеспечение безопасности при разрушении испытуемого образца. Цель достигаетс  тем, что машина снабжена закрепленным на полом валу мотор-редуктором, на валу которого закреплено ведущее зубчатое колесо механизма дл  статического закручивани , ведомое колесо установлено на корпусе и св зано с другим концом вала возбудител  циклического крут щего момента через упругий элемент малой жесткости, захваты и возбудитель размещены внутри полого вала, а последний соединен с корпусом и ведомым колесом посредством разъемны соединений. Упругий элемент может быть выполнен в виде коаксиально расположенных пружин кручени . Кроме того, машина снабжена приспособлением дл  выборочного подключени  пружин кручени  к колеблющемус  валу, а полый вал соединен с корпусом и ведо мым колесом посредством конуснофланцевых соединений, снабженных средствами дл  их зат жки. На фиг.1 изображена предлагаема  машина, продольный разрез; на фиг.2 вид А на фиг.1. Машина содержит корпус 1, на который установлен возбудитель 2 цикл ческого крут щего момента, снабженный средствами 3 дл  регулировани  амплитуды момента и приводимый во вращение от электродвигател  4.Колеб лющийс  вал 5 возбудител  2 одним концом св зан с одним из захватов 6 испытуемого издели  7, выполненным в виде муфты 8 с торцовыми шлицами. Корпус 1 служит дл  установки по лого вала 9 о С полым валом 9 соедин на штанга 10, св занна  со вторым захватом 11 испытуемого издели  7. На полом валу 9 установлен также мотор редуктор 12, на валу которого закреплено ведущее зубчатое колесо 13 а ведомое зубчатое колесо И устано ленЬ на корпусе 1 и св зано с другим концом вала 5 возбудител  циклическо ГО крут щего момента через упругий элемент малой жесткости, выполненный в виде коаксиально расположенных пружин 15 и 16 кручени . Полый вал 9, мотор-редуктор 12 и зубчатые колеса 13 и 14 образуют механизм дл  статического закручивани ,  вл ющийс  дифференциальным механизмом . Полый вал 9 опираетс  на установленный на корпусе 1 конический роликовый подшипник 17 и имеет окна 18, закрытые во врем  работы двум  щитками 19, например из оргстекла. Радиальной опорой ведомого колеса 14 служат ролики 20, установленные на нижнем фланце 21 полого вала 9 а осевой опорой - регулируемый .по высоте радиальноупорный подшипник 22, установленный на корпусе 1 и выполн ющий одновременно функции второй опоры полого вала 9. Силова  штанга 10 имеет возможность перемещени  в осевом направлении дл  настройки машины по длине испытуемого издели  и соединена муфтой 23, например шлицевой с фиксатором 24, управл емым руко ткой 25, с верхним фланцем 26 полого вала 9. Вес силовой штанги 10 уравновешен двум  симметрично расположенными грузами 27. Машина снабжена приспособлением дл  выборочного подключени  пружин 15 и (или) 16 кручени  ко второму концу колеблющегос  вала 5, содержащим рычажный механизм 28 и полумуфту 29. Полый вал 3 соединен с корпусом 1 и ведомым колесом 14 зубчатой пары посредством разъемных соединений, выполненных в виде конусно-фланцевых соединений 30 и 31, снабженных сред.ствами 32 и 33 дл  их зат жки. Захваты 6, 11 и возбудитель 2 размещены внутри полого вала 9. На штанге 10 установлен образцовый моментомер 34, Машина работает следующим образом. Перед испытанием издели  7 настраивают машину с помощью силовой штанги 10 по длине издели  7 и устанавливают последнее на машину. К валу 5 подключают пружины 15 и (или) 16 кручени  в соответствии с заданным предельным моментом, раскрывают соединени  30 и 31, фиксируют штангу 10 фиксатором 24 и осуществл ют статическое нагружение издели  7 включением мотор-редуктора 12. 5918 Последний вместе с полым валом 9 вращаетс  вокруг оси машины и через штангу 10 производит закручивание издели  7 относительно установленного н нуль вала 5 возбудител 
2. 2. Колесо Т, враща сь одновременно с полым валом 9, но в противоположном направлении, закручивает пружины 15 и 1б кручени . При этом колесо I поворачиваетс  на угол, больший угла поворота полого , вала 9 во столько раз, во сколько жесткость подключенных пружин 15 и 16 кручени  меньше жесткости испытуемого издели  7. После статического нагружени  производ т зат жку соединений 30 и 31. Включением электродвигател  Ц привод т в действие возбудитель 2 и зада ,ют требуемую частоту, а с помощью средств 3 дл  регулировани  амплитуды - устанавливают требуемое значение динамической нагрузки. Статическа  нагрузка, приложенна  к изделию 7, воспринимаетс  и автоматически уравновешиваетс  с помощью механизма, статического закручивани  и пружин 15 и 16 кручени . Вал 5 возбудител  2 при этом оказываетс  разгруженным от дополнительной статической нагрузки, Разгрузка возбудител  циклического крут щего момента от статических усилий и свободна  замкнута  кинематичес ки-силова  цепь машины позволили сиизить металлоемкость машины и потребл емую мощность возбудител  и повысить точность и стабильность динамической нагрузки, а выполнение полым валом функции защитного кожуха .обеспечить гарантированную безопасность при разрушении испытуемого издели  в -любом частотном режиме испытаний , Формула изобретени  1, Машина дл  динамических испытаний изделий на кручение, содержаща  возбудитель циклического крут щего 6 момента колеблющийс  вал которого одним концом св зан с одним из захватов дл  испытуемого издели , механизм дл  статического закручивани , который в-ключает пару зубчатых колес и полый вал, св занный со вторым захватом дл  испытуемого издели  и ведомым зубчатым колесом, корпус дл  установки полого вала, отличающа с  .тем, что с целью повышени  точности испытаний, снижени  металлоемкости и потребл емой мощности, а также обеспечени  безопасности при разрушении испытуемого издели , она снабжена закрепленным на полом валу мотор-редуктором, на валу которого закреплено ведущее зубчатое колесо механизма дл  статического закручивани  , ведомое колесо установлено на корпусе и св зано с другим концом вала возбудител  циклического крут щего момента через упругий элемент малой жесткости, захваты и возбудитель размещены внутри полого вала, а последний соединен с корпусом и ведомым колесом посредством разъемных соединений, 2,Машина поп,1,отличающа  с   тем, что упругий элемент выполнен в виде коак.сиально расположенных пружин кручени . 3,Машина по пп,1и2, отличающа с  тем, что она снабжена приспособлением дл  выборочного подключени  пружин кручени  к колеблющему ей валу, Ц. Машина по nn,1-3t отличающа с  тем, что полый вал соединен с корпусом и ведомым колесом посредством конусно-фланцевых соединений , снабженных средствами дл  их зат жки . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство СССР № 626389, кл, G 01 N 3/32, 1978. 2, Школьник Л.И, Методика усталостных испытаний, М,, Металлурги , 1978, с,172, рис,95 (прототип).