Устройство для определения предела прочности образца материала

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения прочности образцов, преимущественно гранулированных материалов. Целью изобретения является повышение надежности и сокращение времени испытаний. Устройство содержит активную 3 и пассивную 4 опоры для образца 5, пневматический силовозбудитель 2, выполненный в виде сильфона, задатчик 6 постоянного давления с элементом сопло-заслонка, обеспечивающим сброс давления на блоке 7 управления при разрушении образца. Блок 7 управления формирует сигнал нарастающего давления в полости силовозбудителя 2, запоминает величину нагрузки и обеспечивает сброс давления из полости силовозбудителя при разрушении образца. Наличие связанного с пассивной опорой реверсивного двигателя 12, а также установленных в блоке 7 управления элементов 23, 24 сравнения с элементом ИЛИ 25 в цепи обратной связи пневмопереключателя 16, а также включенных в цепь управления двигателем 12 контактного пневмопреобразователя 26 и контакта 30 на активной опоре исключает ложные срабатывания цепи сброса давления в пределах допустимых деформаций образца при нагружении и обеспечивает надежную защиту силовозбудителя от превышения допустимой величины давления в его полости и недопустимых деформаций сжатия при фиксации образца в опорах, а также сокращение времени испытаний путем автоматизации процессов установки образца и поверки устройства. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G Oi N 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ЕНИД

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

74

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4445250/25-28 (22) 22.06.88 (46) 23.08.90. Бюл. № 31 (71) Воскресенское производственное объединение «Минудобрения» им. В. В. Куйбышева (72) М. М. Кузнецов и В. А. Мохов (53) 620.178.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1065727, кл. G 01 N 3/10, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ОБРАЗЦА МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения прочности образцов, преимущественно гранулированных материалов.

Целью изобретения является повышение надежности и сокращение времени испытаний.

Устройство содержит активную 3 и пассивную 4 опоры для образца 5, пневматический силовозбудитель 2, выполненный в виде сильфона, задатчик 6 постоянного давления с элементом сопло-заслонка, обеспечивающим сброс давления на блоке 7 упЛ .» 1587385 А 1 равления при разрушении образца. Блок 7 управления формирует сигнал нарастающего давления в полости силовозбудителя 2, запоминает величину нагрузки и обеспечивает сброс давления из полости силовозбудителя при разрушении образца. Наличие связанного с пассивной опорой реверсивного двигателя 2, а также установленных в блоке 7 управления элементов 23, 24 сравнения с элементом ИЛИ 25 в цепи обратной связи пневмопереключателя 16, а также включенных в цепь управления двигателем 12 контактного пневмопреобразователя 26 и контакта 30 на активной опоре исключает ложные срабатывания цепи сброса давления в пределах допустимых деформаций образца при нагружении и обеспечивает надежную защиту с ил овозбудител я от прев ыш ения допустимой величины давления в его полости и недопустимых деформаций сжатия при фиксации образца в опорах, а также сокращение времени испытаний путем автоматизации процессов установки образца и поверки устройства. ил.!

587385

Изобретение относится к испытательной технике, к устройствам для определения и, очности образцов, преимущественно, гранул рованных материалов.

Цель изобретения — повышение надежности устройства и сокращение времени проведения испытаний.

На чертеже представлена схема устройства для определения предела прочности материала.

Устройство содержит основание 1, устан вленный на нем пневматический силовозбуд тель, выполненный в виде сильфона 2, а тивную и пассивную 3 и 4 опоры для о разца 5, преобразователь 6 положения и блок 7 управления. Преобразователь 6 пол жения выполнен в виде усилителя-повторит я 8 и элемента сопло-заслонка, соедин ющего выход преобразователя с атмосерой. Заслонка 9 элемента сопло-заслонка аподпружинена и связана посредством рыч га 10 с активной опорой 3. Сопло 1! устан влено на основании 1. Реверсивный двиг тель 12 с механизмом 13 его управления связан посредством конической передачи 14 и винта 15 с пассивной опорой 4.

Пневматический блок 7 управления сод ржит пневмопереключатель 16, генератор д вления, состоящий из последовательно с единенных дросселя 17 и усилителя 18, пцевмореле 19, измеритель 20 давления с еМкостью (не показана) и клапаном 21 сброса давления из полости индикатора, задатч(к 22 предельной нагрузки, первый 23 и второй 24 элементы сравнения, элемент ИЛИ 25 и контактный пневмопреобразователь 26 с замкнутым контактом.

Управляющий вход пневмопреобразователя

2 посредством пневмотумблера 27 и регулируемого пневмосопротивления 28 соединен с входом генератора давления (выходом пневмопереключателя 16). Вход генератора давления через нормально замкнутые контакты пневмопереключателя !6 соединен с зЭдатчиком постоянного давления и через нОрмально разомкнутые с атмосферой. ВыхОд генератора давления (выход усилителя

18) сообщен с полостью пневматического силовозбудителя 2, в качестве которого может быть использован сильфон. Выход дросселя 17 генератора давления одной парой контактов пневмореле 19 соединен с измерителем 20 давления и другой парой контактов с атмосферой. Один управляющий вход пневмореле !9 подсоединен к входу гЕнератора давления (выходу пневмопереключателя 16), а другой — к задатчику 22 предельной нагрузки. Вход генератора давления соединен также с суммирующим и через пневмосопротивление вычитающим входами первого элемента 23 сравнения.

Выход первого элемента 23 сравнения сообщен с одним из входов элемента ИЛИ 25.

Суммирующие входы второго элемента 24 сравнения соединены с выходами генератора

J г

?0

55 давления (усилителя 18) и элемента ИЛИ

25, его вычитающие входы соединены соответственно с выходом датчика 22 предельной нагрузки и через пневмотумблер 29 с источником стабилизированного давления (не показан). Выход второго элемента 24 сравнения соединен с управляющим входом пневмопереключателя 16 и другим входом элемента ИЛИ 25.

Активная опора 3 выполнена с контактом 30 для замыкания цепи реверсирования двигателя 12. Контактный пневмопреобразователь 26 установлен в цепи включения реверсивного двигателя 12. ка подпружинена и связана посредством рыУстройство работает следующим образом.

Устанавливают образец на активную опору и включают двигатель 12. Пассивная опора 4 перемещается вниз. После касания ею образца деформируется сильфон 2.

Рычаг !О перемещается вниз. Заслонка 9 прикрывает сопло 11, и на выход преобразователя 6 положения давления с усилителя-повторителя 8 подается давление, равное давлению источника стабилизированного давления, которое посредством подпружиненного пневмопереключателя 16 поступает на вход генератора давления, управляющие входы пневмореле 19, контактного пневмопреобразователя 26 и на входы первого элемента 23 сравнения. При испытаниях мелких и слабодеформируемых образцов пневмотумблер 27 включен и пневмопереключатель 6 срабатывает быстро, отключая двигатель !2 и обеспечивая малое перемещение активной опоры 3. При испытании крупных образцов, допускающих значительные деформации до момента разрушения, тумблер 27 разомкнут и пневмопреобразователь 26 срабатывает с задержкой, необходимой для перемещения активной опоры 3 на расстояние, несколько превышающее величину деформации образца при нагружении до разрушения, что обеспечивает отсутствие ложных срабатываний блока 7 управления при нагружении образца в пределах допустимых деформаций.

Одновременно с остановкой двигателя 12 пневматический сигнал перебрасывает пневмореле 19 и формирует нарастающее давление в полости сильфона 2 и в измерителе 20 давления. Скорость нарастания давления определяется пневмосопротивлением дросселя 17 и емкостью измерителя 20. При этом к образцу 5 прикладывается нарастающая статическая нагрузка. Усилитель-повторитель 8 обеспечивает независимость давления в полости измерителя 20 от давления в полости сильфона 2 после разрушения образца.

При разрушении образца сопло 1! открывается и давление на входе блока 7 управления сбрасывается до атмосферного. При этом срабатывает пневмореле 19, на измерителе 20 давления фиксируется значе1587385

Формула изобретения ние разрушающей нагрузки, а давление в полости сильфона 2 плавно уменьшается путем стравливания в усилителе 18. Пневмопереключатель 16 своим контактом включает двигатель 12, который перемещает пассивную опору 4 в верхнее положение.

Элемент сравнения за счет задержки давления на суммирующем входе формирует на своем выходе кратковременный сигнал давления, который поступает через элемент ИЛИ 25 на суммирующий вход элемента 24 сравнения, который за счет положительной обратной связи, осуществляемой через другой вход элемента ИЛИ 25, формирует на своем выходе постоянный сигнал, равный давлению источника стабилизированного давления, который переводит пневмопереключатель 16 в положение, когда вход генератора давления соединяется с атмосферой, фиксируя значение нагрузки на измерителе 20 и разгружая образец.

Элемент 24 сравнения срабатывает таким же образом при превышении давлением в сильфоне 2 величины, заданной задатчиком 22 предельной нагрузки, что защищает сильфон 2 от перегрузки.

При превышении деформацией сжатия сильфона 2 заданной величины с помощью контакта 30 осуществляется реверсирование двигателя 12, что дополнительно защищает сильфон от перегрузки.

Сброс показаний с измерителя 20 и подготовка блока 7 управления к следующему нагружению осуществляется с помощью пневмотумблера 29, который подает давление на вход клапана 21 сброса давления и на вычитающий вход элемента 24 сравнения, который сбрасывает давление нг своем выходе, соединяя вход генератора давления с выходом преобразователя 6 положения.

При поверке устройства отводят пассивную опору 4 вверх, устанавливают гири на активную опору 3, перемещение которой ограничивают фиксатором (не показан).

При установке гирь сопло 11 прикрывается и на вход блока 7 управления подается сигнал давления, который формирует нарастающее давление в сильфоне 2.

В момент компенсации нагрузки усилием сильфона сопло 11 открывается и сигнал на выходе задатчика постоянного давления обнуляется. На измерителе 20 фиксируется значение нагрузки.

Сокращение времени испытаний осуществляется путем автоматизации операций фиксации образца с последующим его нагружением, сброса нагрузки и отвода пассивной опоры. Надежность испытаний повышается за счет введения и схему элементов, исключающих повторное срабатывание блока управления при сбросе давления из по10

l0cTH пневматического силовозбудигеля, и защиты силовозбудителя от перегрузки при фиксации образца в опорах и при нагружении нарастающим давлением.

Устройство для определения предела прочности образца материала, содержащее основание, активную и пассивную опоры для образца, установленный на основании пневматический силовозбудитель, связанный с активной опорой, источник стабилизированного давления, преобразователь положения с элементом сопло — заслонка, предназначенным для соединения выхода задатчика с атмосферой, заслонку, которая связана с активной опорой, и блок управления, имеющий ссюбщенный с полостью силовозбудителя и связанный входом с задатчиком постоянного давления генератор давления, измеритель давления, задатчик предельной нагрузки и пневмореле, соединенное одним управляющим входом с входом генератора давления, а другим — с задатчиком предельной нагрузки, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и сокращения времени испытаний, оно снабжено установленным на основании и связанным с пассивной опорой реверсивным двигателем и установленным в блоке управления пневмопереключателем, контактным преобразователем, установленным в цепи включения реверсивного двигателя, двумя элементами сравнения и элементом ИЛИ, генератор давления выполнен в виде последовательно соединенных дросселя и усилителя. вход генератора давления посредством одной пары пневмоконтактов пневмопереключателя соединен с преобразователем положения и имеет пару контактов для соединения с атмосферой, выход дросселя генератора давления имеет пару пневмоконтактов, соединенную с измерителем давления, и другую пару для связи с атмосферой, вход генератора давления соединен посредством регулируемого пневмосопротивления с управляющим входом пневмопреобразователя и через пневмос опрот ивление с суммирующим и вычитающим входами первого элемента сравнения, выход которого соединен с одним из входов элемента ИЛИ, суммирующие входы второго элемента сравнения соединены соответственно с выходами генератора давления и элемента ИЛИ, его вычитающие входы соединены соответственно с выходом задатчика предельной нагрузки и через пневмотумблер с источником стабилизированного давления, выход второго элемента сравнения соединен с управляющим входом пневмопереключателя и другим входом элемента

ИЛИ, а активная опора выполнена с контактом, предназначенным для замыкания цепи реверсирования двигателя.