УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА УСТАЛОСТЬ КОЛЬЦЕВЫХ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ
PLANT FOR FATIGUE TEST OF ANNULAR SPECIMENS OF MATERIALS

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.
Известна установка для испытания на усталость образцов материалов (патент РФ №1218317, кл. G01N 3/34, 1984), содержащая основание, установленные на нем диск с приводом его вращения, кольцевой элемент для взаимодействия с поверхностью образца и механизм для изменения межосевого расстояния между диском и кольцевым элементом.
Недостаток установки состоит в отсутствии возможности испытаний кольцевых образцов с регулируемым соотношении сил трения скольжения и трения качения при циклическом изменении прижимающей нагрузки.
Известна установка для испытания на усталость кольцевых образцов материалов (патент РФ №1635063, кл. G01N 3/32, 1989), содержащая основание, установленные на нем два диска, предназначенные для установки внутри кольцевых образцов, привод вращения, связанный с одним из дисков, и механизм для изменения межосевого расстояния дисков.
Недостаток установки также состоит в отсутствии возможности испытаний кольцевых образцов с регулируемым соотношении сил трения скольжения и трения качения при циклическом изменении прижимающей нагрузки.
Известна установка для испытания на усталость кольцевых образцов материалов (положительное решение по заявке №5017464/28 (080955), кл. G01N 3/32, от 10.05.1995), принимаемая за прототип. Установка содержит основание, установленные на нем два диска, предназначенные для установки внутри кольцевых образцов, привод вращения, связанный с одним из дисков, поворотную платформу с приводом ее поворота и с осью вращения, перпендикулярной осям вращения дисков, предназначенную для размещения одного из дисков, и механизм для изменения межосевого расстояния дисков. Установка проводит испытания при регулируемом соотношении сил трения скольжения и трения качения.
Недостаток установки состоит в отсутствии возможности циклического изменения прижимающей нагрузки.
Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации путем обеспечения испытаний кольцевых образцов с регулируемым соотношении сил трения скольжения и трения качения при циклическом изменении прижимающей нагрузки.
Технический результат достигается тем, что в установке для испытания на усталость кольцевых образцов материалов, содержащей основание, установленные на нем два диска, предназначенные для установки внутри кольцевых образцов, привод вращения, связанный с одним из дисков, поворотную платформу с приводом ее поворота и с осью вращения, перпендикулярной осям вращения дисков, предназначенную для размещения одного из дисков, и механизм для изменения межосевого расстояния дисков, согласно изобретению механизм для изменения межосевого расстояния выполнен в виде торцевого кулачка, вращаемая часть которого закреплена на оси платформы, ответная часть подвижно установлена на оси платформы и подпружинена, при этом платформа и ее ось установлены с возможностью осевого перемещения.
Технический результат достигается также тем, что вращаемая часть кулачка соединена с осью платформы посредством фиксатора.
Технический результат достигается также тем, что пружина ответной части кулачка имеет регулятор поджатия.
Циклический механизм для изменения межосевого расстояния создает циклические изменения поджимающей нагрузки, что неосуществимо в прототипе. Этим достигается технический результат. При наличии фиксатора вращаемой части кулачка создается возможность испытаний при постоянной поджимающей нагрузке, как в прототипе, а регулятор поджатия позволяет изменять общий уровень нагрузки, что составляет дополнительные технические результаты.
На чертеже представлена схема установки.
Установка для испытания на усталость кольцевых образцов материалов содержит основание 1, установленные на нем два диска 2, 3, предназначенные для установки внутри кольцевых образцов 4, 5, привод вращения 6, связанный с одним из дисков 2, поворотную платформу 7 с приводом 8 ее поворота и с осью вращения 9, перпендикулярной осям 10, 11 вращения дисков, предназначенную для размещения одного из дисков 3, и механизм 12 для изменения межосевого расстояния дисков.
Механизм 12 для изменения межосевого расстояния выполнен циклическим.
Механизм для изменения межосевого расстояния выполнен в виде торцевого кулачка, вращаемая часть 12 которого закреплена на оси 9 платформы 7. Ответная часть 13 подвижно установлена на оси 9 платформы и подпружинена пружиной 14. Платформа 7 и ее ось 9 установлены с возможностью осевого перемещения.
Вращаемая часть 12 кулачка соединена с осью 9 платформы посредством фиксатора 15.
Пружина 14 ответной части кулачка имеет регулятор поджатия 16.
Регулятор поджатия выполнен в виде площадки 16 на направляющей 17 и фиксатора 18 площадки на направляющей. Вращение ответной части 13 кулачка предотвращается серьгой 19, охватывающей направляющую 17. Образцы крепятся на дисках зажимами 20. Возможность осевого перемещения оси 9 и платформы 7 обеспечивается шпоночным соединением 21.
Установка работает следующим образом.
Включают привод 6 и вращают диск 2 вместе с образцом 4. Вращение образца 4 вызывает вращение образца 5 с соотношением скоростей, равным соотношению наружных диаметров образцов. Пружина 14 через диск 3 нагружает наружную поверхность образцов 4, 5 сжимающим усилием, место приложения которого перемещается по наружной поверхности образцов. Включают привод 8 и через ось 9 вращают платформу 7 с диском 3 и образцом 5. Характер взаимодействия образцов зависит от взаимной ориентировки осей дисков: при параллельном расположении осей вращения дисков 2 и 3 нагрузка прикладывается по образующей линии наружной поверхности образцов в виде чистого качения; при взаимно-перпендикулярном расположении осей дисков нагрузка прикладывается в точку контакта образцов 4, 5 в форме чистого скольжения; при промежуточных положениях осей дисков нагрузка прикладывается в точку контакта одновременно со скольжением и качением, причем доля качения тем больше, чем ближе положение осей дисков к взаимно параллельному. Для циклического изменения величины нагрузки включают фиксатор 15 и соединяют часть 12 кулачка с осью 9, отчего невращаемая часть 13 кулачка циклически сжимает пружину 14. Для изменения общего уровня нагрузки при выключенном фиксаторе 18 изменяют степень сжатия пружины 14.
Предлагаемая установка обеспечивает испытания кольцевых образцов с регулируемым соотношении сил трения скольжения и трения качения в новых условиях - при циклическом изменении прижимающей нагрузки.