SU991250A1 - Установка дл испытаний образцов и натурных деталей на усталость при чистом изгибе - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к определению прочностных свойств материалов, а именно к установкам дл  испытани  образцов материалов и натурных деталей на усталость при чистом изгибе.с вращением.

Известна установка дл  испытаний на усталость при чистом изгибе с вращением , содержаща  станину, размещенные на ней захваты дл  креплени  образца, св занные с ними ведущий и ведомый шпиндели, нагружающие и опорные подшипники, размещенные на станине с возможностью самоустановки на цапфах корпусов, привод вращени  образца и рычажное устройство дл  создани  в образце напр жений чистого изгиба ri.

Однако така  установка имеет недостаточную точность результатов испытаний вследствие возникновени  осевых нагрузок при изгибе образца.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению  вл етс  установка дл  испытаний образцов и натурных деталей на усталость при чис .том изгибе, содержаща  станину, размещенные на ней захваты дл  креплени  образца, св занные с ними ведущий и ведомый шпиндели, каждый из

которых установлен в нагружающем и опорном подшипниках, размещенных в раздельных самоустанавливающихс  корпусах, привод вращени  образца, нагружающее устройство дл  создани  в образце напр жений чистого изгиба , св занное с кдрпусами нагружающих подшипников, причем стойка корпуса опорного подшипника.ведомого

10 шпиндел  и стойка нагружающего устрой .етва, св занного с корпусом на гружающего подшипника ведомого шпиндел , закреплены на каретке, имеющей возможность осевого перемеще15 ни  по станине. В этой установк-е кажда  из указанных стоек закреплена на отдельной каретке С2.

Элементом, ограничивающим долговечность известной установки,  вл ют20 с  подшипниковые узлы, в которых используютс  крупногабаритные сферические самоустанавливающиес  подшипники , ресурс работы которых значительно меньше, чем гарантированный

25 ресурс работы высокооборотных -крупногабаритных подшипников качени  с цилиндрическими роликами и специальными сепараторами без буртов на внутренней или наружной обоймах. Подшип-

30 НИКИ последнего типа обладают наиболее высокой работоспособностью из всех выпускаемых промышленностью круп ногабаритных высокоскоростных т жело нагруженных подшипников качени  за счет большей длины площадки контакт ролика цилиндрической формы с обойм ми и возможности их свободного пере мещени  в направлении образующей по обойме, наружной или внутренней, не имеющей ограничительных буртов. Такие подшипники в нагружающем устройстве известной установки применить невозможно, так как при работе установки, особенно при испытании крупногабаритных образцов и деталей, неизбежно происходило бы изменение исходного относительного положени  между стойкой корпуса опор ного подшипника и стойкой нагружаю щего устройства ведомого шпиндел  вследствие того, что конструкцией установки не предусмотрена жестка  взаимосв зь перемещени  вдоль стани упом нутых стоек. Вследствие осевых усилий, возник щих при нагрузке, обойлчы высокооборотных подшипников качени  с цилинд ческими роликами вместе с вышеуказанными стойкам могут сместитьс  и выйти из соприкосновени  с ролика ми. Действие осевых усилий на образец с ;ижает точность испытаний. Цель изобретени  - повышение дол говечности установки за счет применени  нагружающих подшипников в вид подшипников качени  с цилиндрически ми роликами без буртов на обойме и .повышение точности испытаний. Указанна  цель достигаетс  тем, что в установке дл  испытаний образ цов и натурных деталей на усталость при чистом изгибе, содержащей станину , захваты дл  креплени  испытуемого образца, св занные с ними ведущий и ведомый шпиндели, каждый из которых установлен в нагружающем и опорном подшипниках, размегденных в раздельных самоустанавливающихс  корпусах, привод вращени  образца, нагружающие устройства дл  создани  в образце напр жений чистого изгиба , св занные с корпусами нагружающи подшипников, причем стойка корпуса опорного подшипника ведомого шпиндел  и стойка нагружающего устройства св занного, с корпусом нагружающего подшипника ведомого шпиндел , закреп лены на каретке, имеющей возможность осевого перемещени  по станине, указанные стойки закреплены на общей каретке. На фиг. 1 изображена предлагаема  установка, вид сбоку; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1 , на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1. Установка содержит станину 1, установленную в ней на роликовых направл ющих каретку 2, ведущий 3 и ведомый 4 шпиндели соответственно с захватами 5 дл  креплени  испытуемого образца 6, привод {не изображен ) вращени  образца 6, св занный со шкивом 7, закрепленным на ведущего шпинделе 3, опорные подшип .ники 8 и 9 шпинделей 3 и 4, корпусы которых (.подшипников 8 и 9/ самоустанавливаютс  на цапфах 10, установленных во вспомогательных подшипниках 11 опорных стоек 12 и 13, и нагружающие устройства дл  создани  в образце б напр жений чистого изгиба посредством приложени  усили  к нагружающим подшипникам 14 и 15 ведущего 3 и ведомого 4 шпинделей. Нагружающие устройства содержат гидроцилиндры 16 и 17, св занные штоками посредством траверс 18 .и 1,9 с самоустанавливающимис  корпусами нагружающих подшипников 14 и 15, и стойки 20 и 21, кажда  из которых имеет поперечину 22, к которой посредством сферического поди:ипника 23 и динамометра 24 подвешен гидроцилиндр 16 (17). Стойки 12 и 20 закреплены непосредственно на станине 1, а стойки 13 и 21 - на каретке 2, перемещение которой необходимо дл  компенсации деформаций и термического расширени , а также дл  отвода ведомого шпиндел  4 при монтаже и поломке образца б. Установка работает следующим образом . Под действием рабочей нагрузки, создаваемой гидроцилиндрами 16 и 17, вращающийс  образец 6, соединенный в единую балку с захватами 5 и шпиндел ми 3 и 4, изгибаетс , а шпиндели поворачиваютс  в вертикальной плоскости вокруг цапф 10 корпусов опорных подшипников 8 и 9 на некоторый угол. Изменение рассто ни  меж-ду опорными подшипниками 8 и 9 вcJ:eдствие прогиба балки и поворота шпинделей 3 и 4 компенсируетс  за счет перемещени  стойки 13 вместе с кареткой 2 вдоль станинЕЛ по роликовым направл ющим. Одновременно происходит сдвиг стойки 21, закрепленной на той же каретке, в результате чего рассто ние между точкой опоры и точкой подвески гидроцилиндра 17 ведомого шпиндел  сохран етс  посто нным, равным такому же рассто нию дл  ведущего шпиндел . 1 Отсутствие ограничений в перемещении наружной обоймьз относительно внутренней в продольном направлении в нагружающих подшипниках 14 и 15 обеспечивает автоматическую самоустановку корпусов последних, компенсиру  уменьшение длины рычага нагружени , происход щее вследствие поворота шпинделей.

Возможность самоустановки деталей в системе поршень гидроцнлиндра шток - корпус нагружающего подшипника обеспечиваетс , кроме того, поворотом корпуса гидроцилиндра относительно точки подвеса в сферическом подшипнике 23, поворотом траверсы на цапфах корпуса нагружающего подшипника, поворотом наружной обоймы нагружающего подшипника относительно внутренней, плавающим перемещением поршн  в гидроцилиндре.

Нагрузка, передаваема  на образец 6, контролируетс  с помощью динамометров 24.

Использование изобретени  позвол ет , проводить испытани  натурных деталей и крупногабаритных моделей деталей машин :при высоких нагрузках , в результате чего на основании уточненных значений допускаемых напр жений могут,быть снижены запасы прочности, уменьшена металл.оемкость конструкций, повышена надежность и разрешено применение более дешевых материалов.

Claims (2)

1.Серенсен с.В. и др. Машины дл  испытаний на усталость.М., МашQ гиз, 1957, с. 319, фиг. 238.

2.Авторское свидетельство СССР № 356512., кл. G 01 N 3/34, 1970 (прототип).

Г /

к-к zi

2ff

19

Ф1лг2

Б-6

Ю

Фиг.З