Устройство для испытания образца заклепочного соединения двух деталей на усталость при изгибе

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ведомство РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦА ЗАКЛЕПОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ ДВУХ ДЕТАЛЕЙ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ ИЗГИБЕ(73) Патентообладатель Минский дважды ор дена Ленина и ордена Октябрьской Революции автомобильный завод (В)1. Устройство для испытания образца заклеПОЧНОШ СОЕДИНЕНИЯ ДВУХ деталей на УСТЗЛОСТЬ при изгибе, содержащее основание, соединенные с основанием крепежные узлы образца и нагружающий узел, отличающееся тем, что нагружаюший узел соединен с основанием, два КРСЛВЖНЫХ УЗЛН РЗСПОЛОЖЕНЫ симметрично, а каждый из крепежных узлов выполнен в виде е соединительного элемента, предназначенного для соединения с основанием, промежуточного элемента, имеющего два шарнира с паршшельными осями, первый из которых предназначен для соединения с соответствующим соединительным элементом, сменной пластины, соединенной с промежуточным элементом ПОСРЕДСТВОМ ВТОРОГО шарнира, И предназначенного для крепления на образце зажимного элемента, ось которою расположена вне плоскости осей первых двух шарниров, с третьим шарниром, ось которою расположена в плоскости, параллельной плоскости сменной пластины, симметрично относительно оси зажимного элемента и перпендикулярна плоскости осей первого и второго шарниров, и который предназначен для соединения зажимного элемента с соответствующей сменной пла стиной.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый промежуточный элемент выполнен в виде серьги.3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что каждый промежуточный элемент выполнен в виде равноплечего рычага, а устройство снабжено вторым зажимным элементом, расположенным симметрично первому относительно2. Закс М.П., Лельчук Л.М. О работе заклепок в узлах рам грузовых автомобилей // Автомобильная промышленность. - 1967. 022-25.З. Испытательная техника Справочник / Под ред. В.В.Клюева. Т.1. - М. Машиностроение,1982 г. - 186 С.Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания образцов заклепочного соединения двух деталей на усталость при изгибе.Известно устройство для испытания на усталость, позволяющее нагружать заклепку посредством захвата склепанных листов переменным растяжением на стенде 1.Недостатком является то, что существует неопределенность характера нагружения заклепки, так как она одновременно подвергается растяжению, изгибу, срезу, сдвигу, смятию и вручению. При этом невозможно регулировать влияние того или иною параметра нагружения, а в реальных конструкциях, например рам автомобилей, заклепки преимущественно разрушаются от изгиба-растяжения 2. Известное же устройство не позволяет воспроизводить однозначно определенный характер нагружения заклепки на изгиб-растяжение.Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство для испытания заклепок на усталость, позволяющее воспроизводить нормированную величину растяжения и растяжения с изгибом,нагружаемое на испытательном стенде и содержащее две соединенные заклепкой детали с симметрично расположенными крепежными узлами, основание и нагружающий узел З.Известное устройство обладает рядом существенных недостатков. Во-первых, устройство пе уСТраНЯВТ ПОЛНОСТЬЮ из-за НЗЛИЧИЯ дисбаланса сдвиговые, срезающие и скручивающие заклепку деформации. Во-вторых, инерционная нагрузка в процессе испытаний нестабильна из-за возможности изменения жесткости системы (ослабление соединения, появление трещин и т.п.). В-третьик, точка приложения равнодействующей силы в процессе испытаний по вышеуказанным причинам может дрейфовать, что скажется на стабильности результатов испытаний. В-четвертых, сложность подбора инерционных масс для обеспечения заданного испытателю вклада растяжения и изгиба, трудоемкость проведения тарировок,позволяющих только косвенно оценивать карактер нагружения. В-пятых, затруднено проВВДСНИ ИСПЫТЗНИЙ ОДНОВРЕМЕННО ДВУХ ЗЗКЛС ночных соединений при одинаковых условиях нагружения с целью повышения производительности испытаний.Задача изобретения заключается в повышении точности испытаний и обеспечении испытаний не только на изгиб, но и на изгиб с растяжением.Поставленная задача выполняется благодаря тому, что в устройстве для испытания образца заклепочного соединения двух деталей на усталость при изгибе, содержащем основание,соединенные с основанием крепежные узлы образца и нагружающий узел, согласно изобретению последний соединен с основанием, два крепежных узла расположены симметрично, а каждый из крепежных узлов выполнен в виде СОСДИНИТСЛЬНОГО ЭЛСМСНТЗ, ПРСДНЗЗНЗЧСННОГО для соединения с основанием, промежуточного элемента, имеющего два шарнира с параллельными осями, первый из которых предназначен для соединения с соответствующим соединительным элементом, сменной пластины, соединенной с промежуточным элементом посредством второго шарнира, и предназначенного для крепления на образце зажимного элемента, ось которого расположена вне плоскости осей первых двух шарниров, с третьим шарниром, ось которою расположена в плоскости, параллсльной плоскости сменной пластины, симметрично относительно оси заЖИМНОГО ЭЛЕМСНТП И перпендикулярна ПЛОСКОсти осей первого и второго шарниров, и который предназначен для соединения зажимного элемента с соответствующей сменной пластиной. При этом каждый промежуточный элемент может быть выполнен либо в виде серьги, если испытывается один образец. В случае Необходимости проведения испытаний одновременно двух образцов промежуточные элементы выполняются в виде равноплечих рычагов. При этом устройство дополняется еще одним зажимным элементом для крепления второго образца.На фин представлено устройство для испытания одного образца на фиг 2 - для испытания двух образцов.Устройство содержит основание, соединенное с нагружающим узлом (не показано), два расположенных симметрично относительно образца склепанных деталей 1 крепежных узла,каждый из которых выполнен в виде соединительного элемента 2, промежуточного элемента 3 с двумя шарнирами 4 и 5, оси которых параллельны, и сменной пластины б, дискретно регулирующей величину эксцентриситетаа приложения растягивающей нагрузки. Посредством соединительного элемента 2 крепежный узел соединяется с основанием устройства. Промежуточный элемент 3 шарниром 4 соединяется с соответствующим соединительным элементом 2, а шарниром 5 со сменной пластиной 6. При этом посредством шарнира 5 на образце 1 крепится зажимной элемент 7, ось которою расположена вне плоскости осей шарниров 4 и 5. зажимной элемент7 соединен с соответствующей сменной пластиной 6 посредством шарнира 8, ось которою расположена в плоскости, параллельной плоскости сменной пластины 6 и перпендикулярна плоскости осей шарниров 4 и 5.Каждый промежуточный элемент 3 может быть выполнен либо в виде серьги, если проводятся испытания одного образца склепанных деталей, либо в виде равноплечего рычага при испытаниях одновременно двух образцов, что позволяет создавать равные условия нагружения. При испытании двух образцов устройство дополняется вторым зажимным элементом 7.Устройство работает следующим образом.Нагрузка с испытательного стенда передается последовательно от нагружающею узла через соединительный элемент 2 на шарнир 4,через промежуточный элемент 3, выполненный в виде серьги либо в виде равноплечего рычага, на шарнир 5 и сменные пластины 6,которые определяют величину эксцентриситета а, затем через шарнир 8 на зажимной элемент 7 и далее на образец склепанных деталей 1.Расположение осей шарниров 5 и 8 во взаимноперпендикулярных плоскостях исключает возможность возникновения дополнительных неучтенных силовых факторов кроме задаваемых - растяжения и изгиба. Нагрузка, возни 10кающая в склепанных деталях, стабильна по величине из-за ее непосредственного приложения от испытательного стенда. Сменные пластины 6 с заданным эксцентриситетом а не ТОЛЬКО ОДНОЗНВЧНО ОПРЕДСЛЯЮТ ВКЛЗД КНЖДОГО силового фактора, но и исключают дрейф точки приложения равнодействующей силы. Введение шарнира 4 и промежуточного элемента 3, выполненного в виде серьги или равноплечего рычага, обеспечивают универ сальность устройства и позволяют повысить производительность испытаний.Таким образом, заявляемое устройство позволяет повысить точность испытаний при одновременном сокращении материальных затрат на их проведение за счет повышения производительности.Государственное патентное ведомство Республики Беларусь.