УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ
APPARATUS FOR TESTING MATERIAL SAMPLES WITH CYCLIC LOADING

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.
Известна установка для механических испытаний образцов при циклическом нагружении (патент РФ №1504564, кл. G01N 3/32, 1990), содержащая основание, установленные на нем захваты образца, толкатель, связанный с одним из захватов, привод возвратно-поступательного перемещения толкателя и упругий элемент, одним концом соединенный со вторым захватом, а вторым концом связанный с основанием через подвижную траверсу.
Недостаток установки состоит в отсутствии возможности проводить испытания при действии постоянных циклов, затухающих циклов и совместно постоянных и затухающих циклов нагрузки с изменением вида и параметров циклов в ходе испытаний.
Известна установка для механических испытаний образцов при циклическом нагружении (патент РФ №1590956, кл. G01N 3/34, 1990), содержащая основание, установленные на нем захваты образца, толкатель, связанный с одним из захватов, привод возвратно-поступательного перемещения толкателя и упругий элемент, одним концом соединенный со вторым захватом, а вторым концом связанный с основанием.
Недостаток установки также состоит в отсутствии возможности проводить испытания при действии постоянных циклов, затухающих циклов и совместно постоянных и затухающих циклов нагрузки с изменением вида и параметров циклов в ходе испытаний.
Известна установка для механических испытаний образцов при циклическом нагружении (патент РФ №2047147, кл. G01N 3/34, 1993), содержащая основание, установленные на нем захваты образца, толкатель, связанный с одним из захватов, привод возвратно-поступательного перемещения толкателя и упругий элемент, одним концом соединенный со вторым захватом, а вторым концом связанный с основанием через подвижную траверсу.
Недостаток установки также состоит в отсутствии возможности проводить испытания при действии постоянных циклов, затухающих циклов и совместно постоянных и затухающих циклов нагрузки с изменением вида и параметров циклов в ходе испытаний. Это существенно ограничивает информативность исследований.
Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации путем обеспечения испытаний при действии постоянных циклов, затухающих циклов и совместно постоянных и затухающих циклов нагрузки с изменением вида и параметров циклов в ходе испытаний.
Технический результат достигается тем, что установка для испытаний образцов материалов при циклическом нагружении, содержащая основание, установленные на нем захваты образца, толкатель, связанный с одним из захватов, привод возвратно-поступательного перемещения толкателя и упругий элемент, одним концом соединенный со вторым захватом, а вторым концом связанный с основанием через подвижную траверсу, согласно изобретению, она имеет инерционный груз, установленный с возможностью перемещения по направлению движения толкателя, фиксатор движения инерционного груза, и дополнительный упругий элемент, соединяющий инерционный груз со вторым захватом.
Технический результат достигается также тем, что она имеет фиксатор для соединения подвижной траверсы с основанием.
На фиг.1 представлена схема установки.
Установка для испытаний образцов материалов при циклическом нагружении содержит основание 1, установленные на нем захваты 2,3 образца 4, толкатель 5, связанный с одним из захватов 2, привод 6 возвратно-поступательного перемещения толкателя и упругий элемент 7, одним концом соединенный со вторым захватом 3, а вторым концом связанный с основанием 1 через подвижную траверсу 8.
Установка имеет инерционный груз 9, установленный с возможностью перемещения по направлению движения толкателя 5, фиксатор 10 движения инерционного груза, и дополнительный упругий элемент 11, соединяющий инерционный груз 9 со вторым захватом 3.
Установка имеет фиксатор 12 для соединения подвижной траверсы 8 с основанием 1.
Привод 6 возвратно-поступательного перемещения толкателя выполнен в виде эксцентрика с ползуном 13 и двигателем 14. Элементы установки смонтированы на направляющих 15.
Установка работает следующим образом.
Для испытаний при циклическом нагружении образца 4 включают фиксатор 10, выключают фиксатор 12 и включают привод 6. Толкатель 5 перемещает возвратно-поступательно захваты 2,3 с образцом 4, при этом деформация упругого элемента 7 создает циклическую нагрузку на образце. Регулирование пределов изменения нагрузки производят кратковременным выключением фиксатора 10 с последующим включением его в новом положении на траверсы 15. Так, если в новом положении траверса 8 и, соответственно, второй конец упругого элемента 7 приблизилась к ползуну 13, то увеличилась доля сжимающей нагрузки в знакопеременных циклах, и наоборот, с удалением траверсы 8 от ползуна 13 возрастает доля растягивающей нагрузки. Инерционный груз 9 и дополнительный упругий элемент 11 совершают циклические перемещения и создают постоянную сжимающую нагрузку на образце, если установка смонтирована так, как показано на фиг.1, постоянную растягивающую нагрузку, если установка повернута на 180 относительно изображенного положения, или не создает нагрузку, если установка повернута на 90 относительно изображенного положения. Для испытаний при циклическом нагружении с наложением затухающих колебаний нагрузки кратковременно включают фиксатор 10. За это время перемещающийся второй захват 3 деформирует дополнительный упругий элемент 11. После выключения фиксатора 10 инерционный груз 9 под действием дополнительного упругого элемента 11 совершает возвратно-поступательные перемещения с затухающей амплитудой и с частотой, отличной от частоты циклических нагружении. Для испытаний при действии только затухающих циклов выключают фиксатор 10, а затухающие циклы создают, как описано выше. Параметры затухающих циклов задают степенью деформации элемента 11 в моменты выключения фиксатора 10.
Установка обеспечивает циклические испытания в новых условиях - при действии постоянных циклов, затухающих циклов и совместно постоянных и затухающих циклов нагрузки с изменением вида и параметров циклов в ходе испытаний. Это существенно повышает информативность исследований.