Устройство для механических испытаний сложных конструкций
Класс 42k, 34„ № 134064
СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Подписная группа М 172
В, И. Литвак и В. Г. Таций
УСТРОИСТВО ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИИ СЛОЖНЫХ
КОНСТРУКЦИИ
Заявлено 27 июля 1959 г. аа Ме 639006/25 в Комитет по делам ияабретений и открытий при Совете Министров СССР
Опубликовано в «Бюллетене нвобрстеннй» 77 2;3:н 1960 г, Известны устройства для механических испытаний сложных конструкций путем создания статических нагрузок в большом числе точек приложения сил с помощью установленных в этих точках силовозбудителей какого-либо известного типа.
Отличительная особенность предложенного устройства, в котором для создания нагрузок применены гидравлические силовозбудители, регулировка которых осуществляется при помощи щелевого дросселя с электрическим приводом, заключается в том, что для синхронизации процесса изменения нагрузки во всех точках приложения сил применен ряд электрических мостов, по числу точек приложения сил, одним из плеч каждого из которых служат переменные сопротивления, движки которых переме|цаются с постоянной скоростью общим двигателем соответственно с изменением величин нагрузок, движки сопротивлений противоположных плеч мостов связаны с указателями динамометров, измеряющих действительные значения нагрузок, а в диагонали мостов включены рел, управляющие приводом щелевых дросселей, срабатывание которых происходит при нарушении синхронизации изменения нагрузок.
На фиг. 1 приведена гидравлическая схема предложенного устройства; на фиг. 2 — его электрическая схема. При статических испытаниях сложных конструкций с большим числом точек приложения сил возникает необходимость в создании автоматических устройств для синхронизации нагружения, в которых время цикла нагружения для всех сил, приложенных к конструкции, одинаково, и в каждый момент времени / выполняется условие:
Рц — — =А,, + P 1Vt — усилие, создаваемое силовозбудителем Л в момент времени t; А t — постоянная для всех силовозбудителей величина, зависящая от времени. Устройство представляет собой установку для создания нагрузок с помощью гидравлических силовозбудителей, снабженную электрической системой синхронизации. Гидравлическая схема автомата включает гидроцилиндры 1, число которых равно числу точек приложения сил, систему управления перемещением штоков гидроцилиндров, систему аварийной защиты и насосную установку. Гидроцилиндр 1 является силовым органом и служит для создания нагрузки, прикладываемой к испытуемой конструкции 2 и измеряемой динамометром 8. Управление скоростью перемещения штока цилиндра, создающего нагрузку, осуществляется дросселированием потока рабочей жидкости из нерабочей полости, т. е. дросселированием «на выходе». Регулируя давление подпора, можно в широких пределах регулировать величину нагрузки на штоке и задавать любой закон ее изменения. Процесс управления нагружением конструкции сводится к управлению расходом жидкости из сливной полости гидроцилиндра. Управляющим органом автомата является регулятор скорости 4 с электроприводом, представляющий собой щелевой дроссель с редуктором, поддерживающим постоянный перепад давлений перед щелью дросселя при переменном давлении подпора. Золотник 5 служит для переключения системы с нагрузки на разгрузку. При разгрузке сливная полость цилиндра должна заполняться рабочей жидкостью под низким давлением. Понижение давления осуществляется редукционным клапаном б, снабженным обратными клапанами 7 и 8, обеспечивающими протекание рабочей жидкости через редуктор только при разгрузке. В систему аварийной защиты входят предохранительный клапан 9, ручной кран аварийной разгрузки 10 и кран аварийной разгрузки с электромагнитным управлением 11. Насосная установка, изображенная на схеме справа, служит для питания системы рабочей жидкостью под давлением, регулируемым в широком диапазоне. Для сглаживания пульсаций масла на выходе насоса 12 установлены демпферы И, представляющие собой гидравлические аккумуляторы мембранного типа. Предохранительный клапан 14 служит для защиты всей гидросистемы от резких перегрузок. Так как скорость перемещения штоков цилиндров зависит от магистрального давления, то во избежание пульсации скоростей насосная установка имеет автомат давления, поддерживающий давление в системе постоянным в заданных пределах и осуществляющий автоматическую разгрузку насоса по окончании цикла нагружения. Чувствительным элементом автомата давления является электроконтактный манометр 15, который управляет работой щелевого дросселя с электроприводом 1б, сообщающим напорную магистраль со сливным баком 17. Гидроаккумулятор 18 служит для улучшения характеристик системы регулирования давления. При отказе в работе автомата давления систему можно разгрузить с помощью крана 19. Основными элементами электрической схемы является ряд электрических мостов 20, число которых соответствует количеству точек приложения нагрузки. Задающими элементами системы синхронизации являются переменные сопротивления 21 мостов, движки которых перемещаются с постоянной скоростью от реверсивного электродвигателя 22. Скорость вращения двигателя в сторону увеличения сопротивлений 21 определяет скорость нагружения конструкции и регулируется переменным сопротивлением 28. Переменным сопротивлением 24 регулируется скорость разгрузки конструкции, определяемая скоростью вращения двигателя 22 в сторону уменьшения сопротивлений 21. Чувствительными элементами системы синхронизации являются пружинные динамометры 8, контролирующие величины нагрузок в точках приложения сил к испытуемой конструкции. Оси стрелок динамометров с помощью сельсинов 25 связаны с движками переменных сопротивлений 2б, выполняющих функции элементов обратной связи системы синхронизации, благодаря чему величины этих сопротивлений в каждый момент времени пропорциональны действительным значениям нагрузки в соответствующих точках испытуемой конструкции, Вместе с движками сопротивлений 2б перемещаются движки дистанционных указателей давления 27. Каждый указатель имеет две стрелки, одна из которых стопорится с помощью электромагнитного стопора 28 в момент возникновения аварийной ситуации. Настройка системы на заданные значения прилагаемых к испытуемой конструкции нагрузок осуществляется переменными сопротивлениями 29 и 80. При синхронном нагружении испытуемой конструкции мостовые схемы находятся в равновесии и в их диагоналях отсутствует сигнал рассогласования, т. е. изменение задающего сопротивления 21 компенсируется соответствующим изменением сопротивления 2б обратной связи. При нарушении синхронности нагружения какой-либо точки в диагонали соответствующего моста возникает сигнал разбаланса, вызывающий срабатывание трехпозиционного поляризованного реле 81. Это реле управляет работой электропривода щелевого дросселя, восстанавливающего синхронность нагружения. Электрическая схема устройства работает следующим образом. При нажатии пусковой кнопки 82 срабатывает реле 88. его контакты 88 подводят напряжение к выпрямителю для питания схем мостов. Через его же контакты 88" включается реле84 и его контакты 84 подводят питание постоянного тока к элементам схемы. При нажатии кнопки 82 подается также питание к электроприводу гидропомпы. Помимо движков переменных сопротивлений 21 мостов, с осью двигателя 22 связана также ось переключателя 85, движок которого при вращении двигателя перемещается по неподвижным контактам платы 86. Количество контактов платы определяется числом этапов нагружения конструкции до максимальных значений нагрузок. Управление нагружением или разгрузкой конструкции производится с помощью клавиш 37. При необходимости нагружения всех точек приложения сил, например, до 50 jp от номинальных нагрузок, нажимают соответствующую клавишу. При достижении переключателя 85 контакта, соответствующего нажатой клавише, происходит выключение двигателя 22 и прекращение дальнейшего увеличения нагрузки всех точек испытуемого объекта. Предмет изо бретени я Устройство для механических испытаний сложных конструкций путем создания статических нагрузок в большом числе точек приложения сил, с применением установленных в этих точках гидравлических силовозбудителей, служащих для создания нагрузок. регулировка которых № 134064 осуществляется при помощи щелевого дросселя с электрическим приводом, управляющего расходом жидкости из сливной камеры цилиндра силовозбудителя, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью синхронизации процесса изменения нагрузки во всех точках приложения сил, применен ряд электрических мостов, по числу точек приложения сил, одним из плеч каждого из которых служат переменные сопротивления, движки которых перемещаются с постоянной скоростью общим двигателем соответственно с изменением величин нагрузок, движки сопротивлений противоположных плеч мостов связаны с указателями динамометров, измеряющих действительные значения нагрузок, а в диагонали мостов включены реле, управляющие приводом щелевых дросселей, срабатывание которых происходит при нарушении синхронизации изменения нагрузок. № !34064 7 3 ?7 7 >0< Tua ? Редактор О. Д. Ус Техред T. П. Курилко Корректор И. П. Бронштейн Поди. к печ. 12 V-61 Зак. 4525 Формат бум. 70+108 />r, Тираж !000 ЦБТИ прп Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр М. Черкасский пер., д. 2/6 Объем 0,51 усл. и. л. Ц(на 8 к ч Типографии ЦЬТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, Москва, Петровка. 14.
