УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА УСТАЛОСТЬ КОЛЬЦЕВЫХ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ
INSTALLATION FOR FATIGUE TESTING ANNULAR SAMPLES 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, установленный на нем первый диск, предназначенный для взаимодействия своей боковой поверхностью с поверхностью образца, привод вращения первого диска, второй диск и нагружающий механизм, связанный со вторым диском.
Недостаток установки состоит в отсутствии возможности проводить испытания при циклическом изменении соотношения сил трения скольжения и трения качения на образующей линии наружной поверхности кольцевых образцов. Испытания проходят при трении качения.
Известна установка для испытания на усталость кольцевых образцов материалов (патент РФ №1635863, кл. G01N 3/34, 1989), содержащая основание, установленный на нем первый диск, предназначенный для взаимодействия своей боковой поверхностью с внутренней поверхностью образца, привод вращения первого диска, второй диск и нагружающий механизм, связанный со вторым диском.
Недостаток установки также состоит в отсутствии возможности проводить испытания при циклическом изменении соотношения сил трения скольжения и трения качения на образующей линии наружной поверхности кольцевых образцов. Испытания проходят при трении качения.
Известна установка для испытания на усталость кольцевых образцов материалов (положительное решение по заявке 5022643/28 (002780), кл. G01N 3/34 от 21.06.1992), принимаемая за прототип. Установка содержит основание, установленный на нем первый диск, предназначенный для взаимодействия своей боковой поверхностью с внутренней поверхностью образца, привод вращения первого диска, второй диск, привод возвратно-поступательного перемещения второго диска вдоль оси вращения первого диска и нагружающий механизм, связанный со вторым диском.
Недостаток установки также состоит в отсутствии возможности проводить испытания при циклическом изменении соотношения сил трения скольжения и трения качения на образующей линии наружной поверхности кольцевых образцов.
Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации путем обеспечения испытаний при циклическом изменении соотношения сил трения скольжения и трения качения на образующей линии наружной поверхности кольцевых образцов.
Технический результат достигается тем, что в установке для испытания на усталость кольцевых образцов материалов, содержащей основание, установленный на нем первый диск, предназначенный для взаимодействия своей боковой поверхностью с внутренней поверхностью образца, привод вращения первого диска, второй диск, привод возвратно-поступательного перемещения второго диска вдоль оси вращения первого диска и нагружающий механизм, связанный со вторым диском, согласно изобретению второй диск размещен в направляющей с возможностью вращения и осевого перемещения, ось второго диска перпендикулярна оси первого диска, торцевая поверхность второго диска предназначена для взаимодействия с наружной поверхностью образца, а направляющая соединена с приводом возвратно-поступательного перемещения.
Технический результат достигается также тем, что второй диск имеет фиксатор вращения.
Новое расположение второго диска создает новый характер его взаимодействия с образцом: вместо трения качения, как в прототипе, происходит циклическое изменение соотношения сил трения скольжения и трения качения на образующей линии наружной поверхности кольцевых образцов, что недостижимо в прототипе и составляет технический результат. Фиксатор второго диска позволяет исключать трение качения на любой стадии испытаний путем прекращения вращения второго диска, что также составляет технический результат.
На чертеже представлена схема установки.
Установка для испытания на усталость кольцевых образцов материалов, содержит основание 1, установленные на нем первый диск 2, предназначенный для взаимодействия своей боковой поверхностью с внутренней поверхностью образца 3, привод вращения 4 первого диска, второй диск 5, привод 6 возвратно-поступательного перемещения второго диска 5 вдоль оси вращения первого диска 2 и нагружающий механизм 7, связанный со вторым диском 5.
Второй диск 5 размещен в направляющей 8 с возможностью вращения и осевого перемещения. Ось второго диска 5 перпендикулярна оси первого диска 2. Торцевая поверхность второго диска 5 предназначена для взаимодействия с наружной поверхностью образца 3. Направляющая 8 соединена с приводом 6 возвратно-поступательного перемещения.
Второй диск 5 имеет фиксатор вращения 9.
Нагружающий механизм 7 может быть выполнен, например, в виде груза.
Устройство работает следующим образом.
Включают привод 4 и приводят во вращение диск 2 с образцом 3. Наружная поверхность образца 3 взаимодействует с торцевой поверхностью диска 5. При включенном приводе 6 направляющая 8 с диском 5 совершают возвратно-поступательные перемещения. При размещении образца на оси вращения диска 5, как показано на рисунке, диск 5 не вращается и наружная поверхность образца испытывает трение скольжения. При смещениях диска 5 из этого положения трение скольжения частично преобразуется в трение качения с тем большей долей трения качения, чем на большее расстояние смещается ось вращения диска 5 от образца 3. При включении фиксатора 9 вращение диска 5 прекращается и трение становится чистым трением скольжения.
Шероховатость торцевой поверхности диска 5, контактирующая с образцом, задается в соответствии с задачами исследований.
Установка позволяет проводить испытания в новых условиях - при циклическом изменении соотношения сил трения скольжения и трения качения на образующей линии наружной поверхности кольцевых образцов.