Устройство для испытания образцов на термическую усталость

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам, для испытания образцов на термическую усталость. Устройство позволяет повысить точность испытания . Для этого устройство содержит силовой контур в виде основания 1 и закрепленных на нем колонн 2 о, с траверсами 3-5, приспособление для нагрева и охлаждения и узел изменения жесткости силового контура. Узел изменения жесткости силового контура выполнен в виде электромагнитов 29, магнитопровод каждого из которых состоит из трех основных дисков 30-32 с канавками 33 и 34 на их смежных поверхностях. В канавках 33 и 34 размещены обмотки 35 и 36 электромагнитов. Крайние диски 30 и 32 жестко связаны между собой и соединены с траверсой 5, а средний диск 31 жестко закреплен на колонне 2. В процессе испытаний крайние диски 30 и 32 перемещаются в ту или иную сторону относительно диска 31, что пpивoдliт к изменению жесткости устройства и изменению деформации образца 12. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. OJO 3l3ff3632 /./..... J...LU.33. s (Л с fuz.2

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (И) (51) 4 С 01 М 3/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4() 30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АSTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 39329 15/25-28 (22) 24.07.85 (46) 07.01.87. Бюл. №- 1 (71) Гомельский политехнический институт (72) A.Â.Вечер, Н,И.Базилеева и В.В.Соленков (53) 620.172(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 69 1732, кл, С 01 N 3/60, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА ТЕРМИЧЕСКУЮ УСТАЛОСТЬ (57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания образцов на термическую усталость. Устройство позволяет повысить точность испытания. Для этого устройство содержит силовой контур в виде основания

1 и закрепленных на нем колонн 2 с траверсами 3-5, приспособление для нагрева и охлаждения и узел изменения жесткости силового контура.

Узел изменения жесткости силового контура выполнен в виде электромагнитов 29, магнитопровод каждого из которых состоит из трех основных дисков 30-32 с канавками 33 и 34 на их смежных поверхностях. В канавках

33 и 34 размещены обмотки 35 и 36 электромагнитов. Крайние диски 30 и 32 жестко связаны между собой и соединены с траверсой 5, а средний диск 31 жестко закреплен на колонне 2. В процессе испытаний крайние диски 30 и 32 перемещаются в ту или иную сторону относительно диска 3 1, что приводит к изменению жесткости устройства и изменению деформации образца 12. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

i 28 1982

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания образцов на термическую усталость.

Цель изобретения — повышение точ- 5 ности испытания за счет обеспечения синхронности работы элементов устройства.

На фиг, 1 изображена схема предлагаемого устройства, на фиг. 2— узел изменения жесткости силового контура, на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 2.

Устройство содержит силовой контур, выполненный в виде основания 1 и закрепленных на нем колонн 2, на которых установлены неподвижные 3 и

4 и подвижная 5 траверсы. Иа траверсах 4 и 5 установлены захваты 6 и 7, каждый из которых выполнен в виде полусферических шайб 8 и 9 и гаек 10 и 11. Захваты 6 и 7 предназначены для крепления испытуемого образца 12.

Траверса 4 электрически изолирована 25 от колонн 2 с помощью втулок 13, из— готовленных из диэлектрических материалов.

Приспособление для нагрева образца

12 выполнено в виде трансформатора

14, вторичная обмотка 15 которого подсоединена к образцу 12, а первичная обмотка 16 через блок 17 регулирования температуры и блок 18 сопряжения соединена с электронным блоком

19 управления испытаниями, состоящим, 35 например, из вычислительной машины.

Приспособление для охлаждения выполнено в виде источника (не показан) сжатого воздуха, связанного с образцом 12 через трубки 20 и 31. На образце 12 закреплена термопара 22, подключенная через потенциометр 23 и вольтметр 24 к блоку 18 сопряжения.

На образце 12 закреплен также датчик

25 деформации, связанный через преобразователь 26 сигналов, самописец

27 и вольтметр 28 с блоком 18 сопряжения. Узел изменения жесткости силового контура выполнен в виде электромагнитов 29, магнитопровод каждого из которых состоит из трех соосных дисков 30-32 с канавками 33 и 34 на их смежных поверхностях. В канавках

33 и 34 размещены обмотки 35 и 36 электромагнитов. В дисках 30-32 выпол- 5 нены сквозные отверстия 37-39, в которых размещен участок соответствующей колонны 2. Крайние диски 30 и 32 жестко связаны между собой оправкой

40, соединенной с подвижной траверсой

5, и установлены с возможностью перемещения вдоль оси колонн 2. Средний диск 31 жестко закреплен на колонне 2. Обмотки 36, размещенные в канавках 34 среднего диска 31, намотаны в одну сторону и встречно обмоткам 35, размещенным в канавках 33 крайних дисков 30 и 32. Узел изменения жесткости связан через блок 41 регулирования жесткости с электронным блоком

19 управления испытанием.

Устройство работает следующим образом.

Включают электронный блок 19 yr равления испытанием,.который через блок 4 1 регулирования жесткости подает в обмотки 35 и 36 электрический ток, величина которого обеспечивает положение крайних дисков 30 и 32 на одинаковом расстоянии от среднего диска 3 1 ° Такое положение дисков 3032 обеспечивается за счет уравновешивания магнитных полей, возникающих между крайними 30 и 32 и средним 31 дисками, вследствие того, что обмотки 36, размещенные в канавках 33 среднего диска 31, намотаны в одну. сторону и встречно обмоткам 35, размещенным в канавках 33 крайних дисков 30 и 32. При таком положении подвижной траверсы 5 закрепляют ис- пытуемый образец 12 с помощью полусферических шайб 9 и 8 и гаек 10 и

11 в захватах 6 и 7. Последующее нагружение образца 12 осуществляется за счет его температурной деформации силовым контуром устройства. Через блок 18 сопряжения, блок 17 регулирования температуры и трансформатор

14 пропускают через образец 12 электрический ток, вследствие чего образец 12 нагревается. Температура его измеряется термопарой 22, регистрируется потенциометром 23 и вольтметром 24 и передается через блок 18 сопряжения в электронный блок 19 уп- равления испытаниями, где сравнивается с заданными значениями. При различии фактической температуры и заданной через блок 17 регулирования температуры подаются команды на включение или отключение трансформатора 14. Охлаждение образца 12 производится сжатым воздухом, постоянно продуваемым через него, что обеспечивает регулирование термичес12 контура. кого цикла как на стадии нагрева, так и на стадии охлаждения за счет изменения температуры образца 12.

Изменение длины образца 12 фиксируется датчиком 25 деформации, с помощью преобразователя 26 преобразуется в электрический сигнал. Указанный сигнал измеряется вольтметром 28, регистрируется самописцем 27 и подается в блок 18 сопряжения и электронный блок 19 управления испытанием, где он сранивается с сигналом, характеризующим заданную величину деформации образца 12. Разность этих сигналов подается на блок 41 регулирования жесткости, где происходит его усиление и преобразование в электрический ток, подаваемый на обмотки .35 и 36 электромагнитов. В результате изменения магнитных полей между дисками 30-32 изменяется усилие, с которым крайние диски 30 и 32 стремятся к положению равновесия, т.е. жесткость устройства в процессе испытания плавно увеличивается или уменьшается, регулируя изменение деформации образца 12. Плавное измененение жесткости силового контура устройства в процессе испытания повышает его точность за счет обеспечения заданного термодеформационного цикла образца. Циклический нагрев и охлаждение образца 12 продолжают до его разрушения, а количество термических циклов, необходимое до разрушения образца 12, служит критерием термической усталости испытуемого материала.

81982 4

Формула изобретения!

1. Устройство для испытания образцов на термическую усталость, содержащее силовой контур, выполненный в виде основания и закрепленных на нем колонн с подвижной и неподвижной траверсами, захваты для крепления образцов, приспособление для нагрева

10 и охлаждения, регулятор температуры и узел изменения жесткости силового контура, отличающееся тем, что, с целью повышения точности испытания, узел изменения жесткости

15 силового контура выполнен в виде электромагнитов, магнитопровод каждого из которых состоит из трех соосных дисков с канавками на смежных поверхностях, в которых размещены об20 мотки электромагнитов, и со сквозными осевыми отверстиями, в которых размещен участок соответствующей колонны, крайние диски жестко связаны между собой и установлены с возмож25 ностью перемещения вдоль оси колонны, а средний диск жестко закреплен на колонне.

2, Устройство по п. 1, о т л и—

30 ч а ю щ е е с я тем, что обмотки размещенные в канавках среднего диска, намотаны в одну сторону и встречно обмоткам, размещенным в канавках крайних дисков, а устройство снабжено электронным блоком управления, связанным с узлом изменения жесткости силового

1281982

Фиг. 5

Составитель В.Гриненко

Техред Л.Сердюкова Корректор M.Пожо

Редактор И.Николайчук

Заказ 7257/40

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4