SU1672291A1

SU1672291A1 - Installation for fatigue testing of elongated specimens

Info

Publication number: SU1672291A1
Application number: SU884625841A
Authority: SU
Inventors: Евгений Васильевич Лодус
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела
Priority date: 1988-12-26
Filing date: 1988-12-26
Publication date: 1991-08-23

Abstract

Изобретение относитс к установкам дл усталостных испытаний длинномерных образцов материалов. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей путем испытаний при нагружении многопиковыми циклами при чередовании послойного раст жени и сжати . Установка содержит раму 1 с направл ющими 2, р д захватов 3, 4 дл образца 5, два ролика 6, 7 с приводом 8, гибкий бесконечный элемент 9 с утолщенными участками 10. Дл испытаний при нагружении многопиковыми циклами при чередовании послойного раст жени и сжати установка снабжена ограничителем 11 перемещени захвата 3 р да, механизмом 12 циклического перемещени другого крайнего захвата 4 р да, опорой 14. При перемещении р да захватов кулачком 12 захваты взаимодействуют поочередно с толкателем 13 и ограничителем 11, а за счет фрикционного взаимодействи участков 10 с захватами и опорой 14 происходит поочередное нагружение образца 5 сжатием и раст жением. Используют при испытании образцов различных материалов и изделий. 1 ил.The invention relates to installations for the fatigue testing of long samples of materials. The purpose of the invention is to expand the functionality by testing under loading with multi-peak cycles when alternating layer-by-layer stretching and compression. The installation comprises a frame 1 with guides 2, a number of grippers 3, 4 for sample 5, two rollers 6, 7 with a drive 8, a flexible endless element 9 with thickened sections 10. For testing under loading with multi-peak cycles with alternating stratified stretching and compression The installation is equipped with a stop valve 11 of the 3 row, a mechanism 12 cyclically moving the other end of the hook 4 row, a support 14. When the cam 12 is moved by the cam 12, the clamps interact alternately with the pusher 13 and the stop 11, and due to the friction interaction In the sections 10 with clamps and support 14, alternating loading of the sample 5 by compression and stretching takes place. Used when testing samples of various materials and products. 1 il.

Description

Изобретение относится к испытательной технике, к установкам для испытания образцов материалов и изделий на прочность.The invention relates to testing equipment, to installations for testing samples of materials and products for strength.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем испытаний при нагружении многопиковыми циклами при чередовании послойного растяжения и сжатия.The purpose of the invention is the expansion of functionality by testing under loading with multi-peak cycles with alternating layer-by-layer tension and compression.

На чертеже представлена схема установки.The drawing shows the installation diagram.

Установка содержит раму 1 с направляющими 2, ряд захватов 3 и 4 образца 5, установленных на направляющих 2, нагружающий механизм, взаимодействующий с захватами и включающий два ролика 6 и 7, установленные на раме, один из которых 6 связан с приводом 8, бесконечный гибкий элемент 9 с утолщенными участками 10.The installation comprises a frame 1 with guides 2, a series of grippers 3 and 4 of sample 5 installed on the guides 2, a loading mechanism interacting with the grippers and including two rollers 6 and 7 mounted on the frame, one of which 6 is connected to the drive 8, infinite flexible element 9 with thickened sections 10.

Установка снабжена ограничителем 11 перемещения одного из крайних захватов 3 ряда вдоль направляющих 2, механизмом 12 циклического перемещения с толкателем 13, соединенным с другим крайним захватом 4 ряда, опорой 14, установленной параллельно направляющим вдоль ряда захватов 3 и 4. Гибкий элемент 9 размещен между захватами 3 и 4 и опорой 14 с обеспечением фрикционного взаимодействия с ними утолщенными участками.The installation is equipped with a limiter 11 for moving one of the extreme grippers 3 rows along the guides 2, a cyclic movement mechanism 12 with a pusher 13 connected to another extreme gripper 4 of the row, a support 14 mounted parallel to the guides along the row of grippers 3 and 4. A flexible element 9 is placed between the grippers 3 and 4 and the support 14 with the provision of frictional interaction with them thickened areas.

Для улучшения эксплуатационных качеств установка снабжена вторым механизмом нагружения с гибким элементом 15. Опоры 14 подпружинены в направлении захватов с помощью винтов 16. Механизм циклического перемещения выполнен в виде кулачка 12, кинематически связанного с роликами 6 перемещения гибких элементов. Захваты 3 и 4 со стороны контакта с элементами 9 и 15 имеют площадки, по которым осуществляется фрикционное взаимодействие с утолщенными участками 10.To improve performance, the installation is equipped with a second loading mechanism with a flexible element 15. The supports 14 are spring-loaded in the direction of the grippers with screws 16. The cyclic movement mechanism is made in the form of a cam 12 kinematically connected to the rollers 6 for moving the flexible elements. The grips 3 and 4 on the contact side with the elements 9 and 15 have platforms along which frictional interaction with the thickened sections 10 is carried out.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Для испытаний при многопиковом циклическом нагружении с чередованием растягивающих и сжимающих нагрузок включают привод 8 и приводят во вращение ролики 6 с гибкими элементами 9 и 15-и кулачок 12 механизма циклического перемещения. При этом утолщенные участки 10 перемещаются между опорами 14 и захватами 3 и 4 и за счет трения стремятся сместить поочередно захваты вдоль направляющих 2. Происходит нагружение участков образца. При этом, если кулачок 12 поджимает упор 13 к захвату 4, то на образце 5 создается сжимающая нагрузка, а если ограничитель 11 удерживает захват 3 и кулачок не взаимодействует с упором 13. то создается растягивающая нагрузка на образце. Вращение кулачка 12 приводит к циклическому изменению знака нагрузки на образце.For testing under multi-peak cyclic loading with alternating tensile and compressive loads, the drive 8 is turned on and the rollers 6 with flexible elements 9 and 15 of the cam 12 of the cyclic movement mechanism are rotated. In this case, the thickened sections 10 are moved between the supports 14 and the grippers 3 and 4 and, due to friction, tend to shift the grips alternately along the guides 2. The sample sections are loaded. Moreover, if the cam 12 presses the stop 13 to the grip 4, then a compressive load is created on the sample 5, and if the stop 11 holds the grip 3 and the cam does not interact with the stop 13. a tensile load is created on the sample. The rotation of the cam 12 leads to a cyclic change in the sign of the load on the sample.

Для испытаний при постоянном знаке нагрузки кулачок 12 выключают в положении действия ограничителя 11 или при контакте толкателя 13 с кулачком 12 в зависимости от требуемого знака нагрузки.For testing with a constant load sign, the cam 12 is turned off in the action position of the limiter 11 or when the pusher 13 contacts the cam 12, depending on the desired load sign.

Число пиков нагрузки в цикле определяется числом утолщенных участков 10 по длине элемента 9, 15, толщиной участков, их длиной. С ростом толщины участков возрастает сила трения и нагрузка на участках образца, с ростом длины участков, когда их длина не превышает длины площадки контакта захвата, также увеличивается сила трения и нагрузка на образце. Уровень нагрузок регулируют усилием поджатия опор 14 посредством винтов 16.The number of load peaks in the cycle is determined by the number of thickened sections 10 along the length of the element 9, 15, the thickness of the sections, their length. With an increase in the thickness of the sections, the friction force and the load in the sections of the sample increase, with an increase in the length of the sections, when their length does not exceed the length of the gripping contact area, the friction force and the load on the sample also increase. The load level is regulated by the preload force of the supports 14 by means of screws 16.

Использование установки позволяет выполнять испытания как при знакопостоянных. так и при знакопеременных нагрузках многопиковых циклов, что невыполнимо на других известных установках послойного нагружения. Это позволяет исследовать процесс послойного деформирования при сложных формах изменения нагрузки в соответствии с ходом изменения нагрузок в реальных объектах типа соединительных элементов в многоэлементных конструкциях, работающих при циклической нагрузке. Управляемое изменение нагрузок при послойном нагружении позволяет детальнее исследовать процессы, сопровождающие послойное деформирование и разрушение, что важно для фундаментальных проблем прочности.Using the installation allows you to perform tests as in constant sign. and with alternating loads of multi-peak cycles, which is not feasible in other known installations of multi-layer loading. This allows us to study the process of layer-by-layer deformation with complex forms of load change in accordance with the course of load changes in real objects such as connecting elements in multi-element structures operating under cyclic loading. The controlled change in the loads under layer-by-layer loading allows a more detailed study of the processes accompanying layer-by-layer deformation and fracture, which is important for fundamental problems of strength.

Claims

Claim

An installation for fatigue testing of long samples of materials, containing a frame with guides, sample grips mounted in a row on the guides along them, and a loading mechanism interacting with grippers and including two rollers mounted on the frame, one of which is connected to the drive, and infinite flexible an element with thickened sections, characterized in that, in order to expand the functionality by testing under loading with multi-peak cycles with alternating layer-by-layer tension and compression, it is supplied with and a limiter of movement of one of the extreme grips of the row, a cyclic movement mechanism including a pusher connected to another of the extreme grips of the row, and a support, the axis of which is parallel to the guides, and one of the branches of the flexible element is placed between the number of grips and the support with the possibility of frictional interaction with them with their thickened sections.