УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА УСТАЛОСТЬ
INSTALLATION FOR FATIGUE TEST OF MATERIALS

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.
Известна установка для испытания материалов на усталость (патент РФ №1218317, кл. G01N 3/34, 1986), содержащая основание, размещенные на нем три диска, средний из которых предназначен для размещения на нем кольцевого образца и снабжен обкладкой, приводы вращения дисков и платформу с приводом перемещения.
Недостаток установки состоит в отсутствии возможности воздействовать на поверхность образца дополнительно поверхностно-активным веществом.
Известна установка для испытания материалов на усталость (патент РФ №1635063, кл. G01N 3/34, 1990), содержащая основание, размещенные на нем в ряд два диска, один из которых предназначен для размещения на нем кольцевого образца и установлен на основании, обкладку в виде гибкого элемента, предназначенную для контактирования с наружной поверхностью образца, приводы вращения дисков и платформу с приводом перемещения.
Недостаток установки также состоит в отсутствии возможности воздействовать на поверхность образца дополнительно поверхностно-активным веществом.
Известна установка для испытания материалов на усталость (патент РФ №2017124, кл. G01N 3/34, 1993), принимаемая за прототип. Установка содержит основание, размещенные на нем в ряд три диска, средний из которых предназначен для размещения на нем кольцевого образца и установлен на основании, обкладку в виде гибкого элемента, предназначенную для контактирования с наружной поверхностью образца и охватывающую два крайних диска, приводы вращения дисков и платформу с приводом перемещения.
Недостаток установки состоит в отсутствии возможности проводить испытания при дополнительном воздействии поверхностно-активного вещества. Для испытаний с обжатием по секторной перемещающейся площадке возможность воздействия поверхностно-активными веществами важна, поскольку работа реальных элементов конструкций часто проходит при циклическом или постоянном воздействии вредных жидких веществ. Эти вещества снижают несущую способность элементов тем больше, чем больше механическая нагрузка и больше сектор обжатия, особенно при проскальзываниях наружной поверхности по площади качения. Прототип не позволяет проводить эти исследования и не обеспечивает получения необходимого объема информации.
Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации путем испытаний симметричным обжатии по секторной площадке наружной поверхности образца при дополнительном воздействии поверхностно-активного вещества.
Технический результат достигается тем, что установка для испытания материалов на усталость, содержащая основание, размещенные на нем в ряд три диска, средний из которых предназначен для размещения на нем кольцевого образца и установлен на основании, обкладку в виде гибкого элемента, предназначенную для контактирования с наружной поверхностью образца и охватывающую два крайних диска, приводы вращения дисков и платформу с приводом перемещения, согласно изобретению два крайних диска установлены на платформе, на основании установлен сосуд для поверхностно-активного вещества, а платформа выполнена с обеспечением частичного погружения крайних дисков в сосуд.
Размещение крайних дисков на платформе, способной частично погружать диски в сосуд с активным веществом, сохраняет все силовые возможности прототипа и создает дополнительные условия испытаний - с дополнительным воздействии поверхностно-активного вещества на поверхность образца или испытуемого изделия. Для испытаний с обжатием по секторной перемещающейся площадке возможность воздействия поверхностно-активными веществами важна, поскольку работа реальных элементов конструкций часто проходит при циклическом или постоянном воздействии вредных жидких веществ. Эти вещества снижают несущую способность элементов тем больше, чем больше механическая нагрузка и больше сектор обжатия, особенно при проскальзываниях наружной поверхности по площади качения.
На чертеже представлена схема установки.
Установка для испытания материалов на усталость содержит основание 1, размещенные на нем в ряд три диска 2, 3, 4, средний 3 из которых предназначен для размещения на нем кольцевого образца 5 и установлен на основании 1, обкладку 6 в виде гибкого элемента, предназначенную для контактирования с наружной поверхностью образца 5 и охватывающую два крайних диска 2, 4, приводы 7, 8 вращения дисков 2, 3 и платформу 9 с приводом 10 перемещения.
Два крайних диска 2, 4 установлены на платформе 9. На основании 1 установлен сосуд 11 для поверхностно-активного вещества 12. Платформа 9 выполнена с обеспечением частичного погружения крайних дисков 2, 4 в сосуд 11.
Привод 10 платформы 9 включает в себя эксцентриковый механизм 13. Одно из колес 4 связано натяжным механизмом в виде винта 14, пружины 15, упора 16, ответной части 17 винта для натяжения обкладки 6. Состав поверхностно-активного вещества определяется задачами испытаний.
Установка работает следующим образом.
Наполняют сосуд 11 поверхностно-активным веществом до уровня, при котором диски 2 и 4 в нейтральном положении остаются над поверхностью вещества 12, как показано на чертеже. Вращением винта 14 через пружину 15 смещают ответную часть 17 от упора 16, отчего ось вращения (не показана) колеса 4 смещается вправо (по чертежу) и натягивает обкладку 6 с заданным усилием. Включают приводы 7, 8 и вращают диски 2, 3, 4 в одном или в разных направлениях. Для испытаний при воздействии на образец 5 симметричной нагрузки обжатия по секторной площадке включают привод 10 и эксцентриком 13 поднимают платформу 9 вверх (по чертежу) вместе с крайними дисками 2, 4. Обкладка 6 вступает во взаимодействие с поверхностью образца 5 и обжимает его по перемещающейся секторной площадке. Для увеличения сектора обжатия увеличивают взаимное смещение крайних 2, 4 и среднего 3 дисков. При вращении дисков с разными линейными скоростями или во встречных направлениях осуществляется нагружение с проскальзыванием обкладки относительно поверхности образца. Для повторения этих испытаний с одновременным воздействием поверхностно-активного вещества платформу 9 перемещают вниз (по чертежу) на расстояние, при котором крайние диски 2, 4 и обкладка 6 частично погружаются ниже поверхности вещества и транспортируют вещество на наружную поверхность образца. При постоянно включенном приводе 10 испытания проходят при циклических воздействиях поверхностно-активного вещества на поверхность образца.
Установка осуществляет испытания при новых режимах секторного нагружения кольцевых образцов и изделий - при дополнительном воздействии поверхностно-активного вещества.