RU148280U1 - FACILITY TEST INSTALLATION - Google Patents

Abstract

Установка для испытаний образцов на усталость, содержащая основание, привод возвратно-поступательных перемещений в виде эксцентрика с приводом вращения, толкатель, отличающаяся тем, что устройство дополнительно содержит прямой ступенчатый вал, установленный в опорных подшипниках и передающий крутящий момент на эксцентрик, толкатель выполнен в виде тарированной пружины, а испытуемый образец одним концом закреплен на неподвижной опоре, а другой его конец свободно размещен на подвижной опоре.An installation for testing fatigue samples containing a base, a reciprocating drive in the form of an eccentric with a rotation drive, a pusher, characterized in that the device further comprises a straight stepped shaft installed in the thrust bearings and transmitting torque to the eccentric, the pusher is made in the form a calibrated spring, and the test sample is fixed at one end to a fixed support, and its other end is freely placed on a movable support.

Description

Полезная модель относится к испытательной технике, в частности, к установкам для испытания материалов на длительную прочность (усталостных испытаний) при воздействии циклических продольно изгибающих нагрузок.The utility model relates to testing equipment, in particular, to installations for testing materials for long-term strength (fatigue tests) under the influence of cyclic longitudinally bending loads.

Известна установка для испытания образцов на усталость (см. патент РФ №1826033, 1992 г.), содержащая основание, установленные на нем привод возвратно-поступательных перемещений, связанный с приводом толкатель, захваты для образца и связанные с захватами инерционные грузы. Недостаток установки состоит в отсутствии возможности испытывать образцы при чередовании осевых и срезающих нагрузок. Нагружения осуществляются только осевыми нагрузками.A known installation for testing samples for fatigue (see RF patent No. 1826033, 1992), containing a base, a reciprocating drive mounted on it, a pusher connected to the drive, sample grips and inertial loads associated with the grippers. The disadvantage of the installation is the inability to test samples during alternating axial and shear loads. Loads are carried out only by axial loads.

Наиболее близкой по технической сути является установка для испытания образцов на усталость (см. патент РФ №2068993, 1994 г.), принятая за прототип. Установка содержит основание, установленный на нем привод возвратно-поступательных перемещений в виде эксцентрика с приводом вращения, толкатель. Недостаток установки состоит в сложности кинематической схемы, а также в отсутствии возможности испытывать образцы материалов, снабженных для исследований усталостных свойств искусственной трещиной или сварным швом, вследствие высоких динамических нагрузок на образцы в процессе испытаний.The closest in technical essence is the installation for testing samples for fatigue (see RF patent No. 2068993, 1994), adopted as a prototype. The installation contains a base mounted on it a reciprocating movement in the form of an eccentric with a rotation drive, a pusher. The disadvantage of the installation is the complexity of the kinematic scheme, as well as the lack of the ability to test samples of materials equipped for the study of fatigue properties with an artificial crack or weld, due to high dynamic loads on the samples during the test.

Техническая задача - разработка конструкции установки для испытаний материалов на усталостную прочность при исследовании образцов с искусственной трещиной либо со сварным швом.The technical task is to develop the design of the installation for testing materials for fatigue strength in the study of samples with an artificial crack or with a weld.

Технический результат - расширение диапазона применения устройства для проведения специальных усталостных исследований образцов материалов путем усовершенствования конструкции устройства.EFFECT: expanding the range of application of the device for carrying out special fatigue studies of material samples by improving the design of the device.

Он достигается тем, что в установке для испытаний образцов на усталость, содержащей основание, привод возвратно-поступательных перемещений в виде эксцентрика с приводом вращения, толкатель, устройство дополнительно содержит прямой ступенчатый вал, установленный в опорных подшипниках и передающий крутящий момент на эксцентрик, толкатель выполнен в виде тарированной пружины, а испытуемый образец одним концом закреплен на неподвижной опоре, а другой его конец свободно размещен на подвижной опоре.It is achieved by the fact that in the installation for testing fatigue samples containing a base, a reciprocating drive in the form of an eccentric with a rotation drive, a pusher, the device additionally contains a direct stepped shaft installed in the thrust bearings and transmitting torque to the eccentric, the pusher is made in the form of a calibrated spring, and the test sample is fixed at one end to a fixed support, and its other end is freely placed on a movable support.

Прямой ступенчатый вал обеспечивает удобство установки на него деталей, а также монтажа деталей при посадке с натягом. Прямой ступенчатый вал установлен в двух опорных подшипниках для обеспечения стабильной центровки вала и отсутствия биения вала в процессе проведения усталостных исследований с целью получения максимально достоверных результатов.A straight stepped shaft provides the convenience of installing parts on it, as well as mounting parts during tight fit. A direct stepped shaft is installed in two bearings to ensure stable shaft alignment and the absence of shaft runout during fatigue studies in order to obtain the most reliable results.

Толкатель выполнен в виде тарированной пружины, поскольку это способствует сглаживанию изгибающих нагрузок и снижает их динамические характеристики. Это особенно важно при длительных испытаниях образцов материалов, имеющих искусственные трещины или сварные швы.The pusher is made in the form of a calibrated spring, since this helps to smooth out bending loads and reduces their dynamic characteristics. This is especially important during lengthy tests of samples of materials having artificial cracks or welds.

На чертеже изображено предлагаемое устройство для испытаний образцов материалов на усталостную прочность. Установка имеет основание 1, установленный на нем привод вращения 2, прямой ступенчатый вал 3, установленный в опорных подшипниках 4 и передающий крутящий момент на привод возвратно-поступательных перемещений в виде эксцентрика 5, который с помощью толкателя 6, с одной стороны жестко соединенного с эксцентриком 5, а с другой стороны соединенного с образцом 7 с помощью хомута 8, передает возвратно-поступательное движение образцу 7, который одним концом закреплен на неподвижной опоре 9, а другой его конец свободно размещен на подвижной опоре 10.The drawing shows the proposed device for testing samples of materials for fatigue strength. The installation has a base 1, a rotary drive 2 mounted on it, a straight stepped shaft 3, mounted in the thrust bearings 4 and transmitting torque to the reciprocating drive in the form of an eccentric 5, which, using a pusher 6, is rigidly connected to the eccentric on one side 5, and on the other hand connected to the sample 7 by means of a clamp 8, transmits reciprocating motion to the sample 7, which is fixed at one end to the fixed support 9, and its other end is freely placed on the movable support 10.

Устройство работает следующим образом: при включении привода вращения 2 (электродвигателя), который жестко закреплен на основании 1, происходит передача крутящего момента валу 3, установленному в опорных подшипниках 4, обеспечивающих точную и стабильную центровку вращающихся частей. Вал 3 передает вращение эксцентрику 5, который создает пульсирующую циклическую нагрузку и передает ее через толкатель 6 (тарированную пружину) на образец 7. Для изменения величины нагрузки используются эксцентрики 5 с различным эксцентриситетом. На образце 7 установлен хомут 8 для фиксации толкателя 6. Образец одним концом закреплен на неподвижной опоре 9, а другой его конец свободно размещен на подвижной опоре 10, которая обеспечивает осевые перемещения образца при его упругой деформации во время испытаний. Образцы, имеющие искусственные трещины или сварные швы, проходят усталостные испытания до полного разрушения образца или шва. При этом фиксируется время прохождения испытаний, а также количество циклов во время проведения экспериментов.The device operates as follows: when you turn on the rotation drive 2 (electric motor), which is rigidly fixed to the base 1, the torque is transmitted to the shaft 3 installed in the supporting bearings 4, providing accurate and stable alignment of the rotating parts. The shaft 3 transfers the rotation to the eccentric 5, which creates a pulsating cyclic load and transfers it through the pusher 6 (a calibrated spring) to the sample 7. To change the magnitude of the load, eccentrics 5 with different eccentricities are used. A clamp 8 is mounted on the sample 7 to fix the pusher 6. The sample is fixed at one end to the fixed support 9, and the other end is freely placed on the movable support 10, which provides axial movement of the sample during its elastic deformation during the tests. Samples with artificial cracks or welds undergo fatigue tests until the sample or weld is completely destroyed. At the same time, the time of passing the tests is fixed, as well as the number of cycles during the experiments.

Предлагаемая установка обеспечивает проведение усталостных испытаний экспериментальных образцов и позволяет испытывать сварные швы и трещины, расположенные поперек образца, в разных плоскостях. Это дает возможность один и тот же образец со сварным швом или трещиной испытывать на циклический изгиб или на циклическое растяжение-сжатие, как при пульсирующем, так и при симметричном цикле изменения напряжений.The proposed installation provides fatigue testing of experimental samples and allows testing welds and cracks located across the sample in different planes. This makes it possible to test the same specimen with a weld or crack for cyclic bending or for cyclic tension-compression, both with a pulsating and with a symmetrical cycle of stress changes.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №1826033, 1992 г.1. RF patent No. 1826033, 1992

2. Патент РФ №2068993, 1994 г. (прототип).2. RF patent No. 2068993, 1994 (prototype).

Claims (1)

Установка для испытаний образцов на усталость, содержащая основание, привод возвратно-поступательных перемещений в виде эксцентрика с приводом вращения, толкатель, отличающаяся тем, что устройство дополнительно содержит прямой ступенчатый вал, установленный в опорных подшипниках и передающий крутящий момент на эксцентрик, толкатель выполнен в виде тарированной пружины, а испытуемый образец одним концом закреплен на неподвижной опоре, а другой его конец свободно размещен на подвижной опоре.

An installation for testing fatigue samples containing a base, a reciprocating drive in the form of an eccentric with a rotation drive, a pusher, characterized in that the device further comprises a straight stepped shaft installed in the thrust bearings and transmitting torque to the eccentric, the pusher is made in the form a calibrated spring, and the test sample is fixed at one end to a fixed support, and its other end is freely placed on a movable support.

Images