УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА МАЛОЦИКЛОВУЮ УСТАЛОСТЬ ПРИ ЧИСТОМ ИЗГИБЕ

Полезная модель относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания плоских образцов на малоцикловую усталость при чистом изгибе.
Известна установка для испытания на усталость образцов при чистом изгибе [1], выбранная в качестве прототипа, состоящая из привода и устройства передачи нагрузки на образец, включающего траверсы, рычаги и подвижные вертикальные стойки с захватами для крепления образца.
В известной установке оба захвата являются подвижными и в процессе работы поворачиваются на одинаковые углы, что обеспечивает передачу на образец только изгибающих моментов, что и соответствует чистому изгибу.
Недостатком известной установки является то, что для передачи нагрузки на образец используется рычажный механизм с большим числом звеньев и шарнирных соединений. Это снижает жесткость конструкции, что ограничивает величину передаваемых на образец нагрузок, снижает точность испытаний. При изгибе образца расстояние между его концами уменьшается, а расстояние между захватами остается практически постоянным. Чтобы в образце не возникли большие растягивающие усилия, один из концов образца должен перемещаться по отношению к захватам. Нарушение симметричного положения образца по отношению к захватам приводит к отклонению от условий чистого изгиба и снижает точность испытаний, особенно при больших нагрузках и деформациях. Недостатком также является и то, что регулировка усилий и деформаций осуществляется путем изменения хода привода, что приводит к использованию сравнительно сложного механизма привода. В конструкции установки не предусмотрен автоматический счетчик циклов и система автоматического отключения устройства после разрушения образца.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение точности испытаний образцов при чистом изгибе.
Технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве для испытания образцов на малоцикловую усталость при чистом изгибе, содержащим раму с подставкой для рычажной системы, асинхронный электродвигатель переменного тока, червячный редуктор, кривошипный механизм, шатун, ползун, два прижима, оба конца образца для исключения усилий сжатия или растяжения установлены в опорах качения и по торцам ограничены от смещения упорами, также предусмотрен шкаф управления со встроенным в него автоматическим счетчиком циклов и системой автоматического отключения устройства после разрушения образца.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид предлагаемого устройства для испытания образцов на малоцикловую усталость при чистом изгибе, а на фиг.2 изображен общий вид опоры качения.
Устройство для испытания образцов на малоцикловую усталость при чистом изгибе (фиг.1) содержит раму 1 с подставкой для рычажной системы 2, на раме закреплены асинхронный электродвигатель переменного тока 3 и червячный редуктор 4, связанные между собой клиноременной передачей 5. К редуктору крепится рычажный механизм, состоящий из выполненного в виде маховика кривошипного механизма 6, шатуна 7, соединенного с подставкой для рычажной системы через ось шатуна 8, и ползуна 9 с двумя тягами 10, которые посредством шарниров 11 соединяются с нижними частями прижимов 12 и 14, которые через шарниры 13 соединяются с подставкой для рычажной системы. Нижние и верхние части прижимов соединяются между собой посредством болтовых соединений. В нейтральном положении оси шарниров 11, ось ползуна и серединная поверхность образца расположены в одной плоскости. В кривошипном механизме имеются отверстия, расположенные на различном расстоянии от оси вращения, что позволяет менять длину шатуна. Изменение длины шатуна позволяет изменять величину прогиба образца, что обеспечивает расширение диапазона используемых нагрузок. Устройство также содержит шкаф управления 15 со встроенным в него автоматическим счетчиком циклов и системой автоматического отключения устройства после разрушения образца. Каждый цикл испытаний фиксируется с помощью датчика регистрации количества циклов 16 и выводится на экран в шкафу управления.
Устройство для испытания образцов на малоцикловую усталость при чистом изгибе работает следующим образом. Устройство приводится в нейтральное положение, образец установлен в двух опорах качения. Опора качения (фиг.2) состоит из нижней 1 и верхней части прижима 2. На верхней поверхности нижней части прижима и на нижней поверхности верхней части прижима имеются ролики 3, установленные на осях 4, то есть оба конца образца для исключения усилий сжатия или растяжения устанавливаются в опорах качения и по торцам ограничиваются от смещения упорами, выполненными на верхней и нижней части прижимов. Между торцами образца и упорами на прижимах имеется зазор величиной 1 мм с каждой стороны. Асинхронный электродвигатель переменного тока посредством клиноременной передачи и червячного редуктора приводит в движение кривошипный механизм, шатун и ползун. Ползун приводит в движение тяги, соединенные шарнирно с прижимами. Прижимы поворачиваются и создают изгиб в образце. Конструкция обеспечивает симметричное расположение прижимов и симметричное приложение нагрузки. Высокая жесткость конструкции, симметрия нагружения, автоматический счетчик циклов и система автоматического отключения устройства после разрушения образца позволяют повысить точность испытаний.
Предлагаемая полезная модель обеспечивает достижение указанного технического результата, а именно повышение точности испытаний образцов при чистом изгибе.
Источники информации:
1. А.с. Российской Федерации №2262682 «Установка для испытания образцов на малоцикловую усталость при чистом изгибе». Опубликовано 20.10.2005.
2. Абдуллин И.Г., Худяков М.А. «Расчет и конструирование коррозионностойкого нефтегазового и нефтепромыслового оборудования». Учебное пособие. - Уфа: Изд. УГНТУ, 1992. - 91 с.