Установка для испытания образцов на кратковременную ползучесть и длительную прочность

 

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Цель изобретения - повышение точности путем установления соответствия между нагревом и механическим нагружением и создания заданного распределения температуры по длине образца. Образец 1 установлен в секционной печи. Один из захватов образца связан с нагружателем. Имеются системы 9, 10, 28 автоматического управления секциями и нагружателем, задатчик 2.3 температуры и задатчик 29 нагрузки , триггеры 24, 25 по числу секций, логический элемент 27, Задатчиками 23 и 29 устанавливают температуру и нагрузку. Температура в верхней и нижней зонах образца 1 контролируется. При достижении на образце заданной температуры на выходе опока сравнения напряжение меняется с логического нуля до логической единицы. На выходе логического элемента 27 установится значение логической единицы только тогда , когда в зонах образца будет достигнута заданная температура. В этот момент формируется напряжение в обмотке б, соответствующее заданному усилию нагружателя Усилие на образце не изменяется при изменении положения якоря, т.к. ток в обмотке электромагнита стабилизируется наличием обратной связи между измерительным элементом 30, блоком 34 согласования и блоком 33 управления. При разрушении образца имеет место скачок тока в обмотке 6. При этом напряжение на выходах триггеров соответствует уровню нуля. Напряжение с нагревателей и обмотки 6 снимается. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. С/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

;s )s G 01 Й 3/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

zo

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4757521/28 (22) 09,11.89 (46) 07.12.91 Бюл. ¹ 45 (71) Харьковский политехнический институт им, В.И.Ленина (72) А.В.Кипенский, О.Н,Хорошилов,.

О.К.Морачковский и В.Н.Конкин (53) 620,178 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1629803, кл. G 01 N 3/18, 1989, (54) УСТАНОВКА ДЛ Я ИСПЫТАНИЯ О БРАЗЦОВ НА КРАТКОВРЕМЕННУЮ ПОЛЗУЧЕСТЬ И ДЛИТЕЛЬНУЮ ПРОЧНОСТЬ (57) Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.

Цель изобретения — повышение точности путем установления соответствия между нагревом и механическим нагружением и создания заданного распределения температуры по длине образца. Образец 1 установлен в секционной печи. Один из захватов образца связан с нагружателем.

Имеются системы 9, 10, 28 автоматического управления секциями и нагружателем, задатчик 23 температуры и задатчик 29 нагрузQJ, 1696950 А1 ки, триггеры 24, 25 по числу секций, логический элемент 27. Задатчиками 23 и 29 устанавливают температуру и нагрузку.

Температура в верхней и нижней зонах образца 1 контролируется, При достижении на образце заданной температуры на выходе блока сравнения напряжение меняется с логического нуля до логической единицы. На выходе логического элемента 27 установится значение логической единицы только тогда, когда в зонах образца будет достигнута заданная температура, В этот момент формируется напряжение в обмотке 6, соответствующее заданному усилию нагружателя.

Усилие на образце не изменяется при изменении положения якоря, т.к. ток в обмотке электромагнита стабилизируется наличием обратной связи между измерительным элементом 30, блоком 34 согласования и блоком 33 управления. При разрушении образца имеет место скачок тока s обмотке б. При этом напряжение на выходах триггеров соответствует уровню нуля, Напряжение с нагревателей и обмотки 6 снимается, 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1696950

20

30 2 5

50!

<180ÎÃ)8T8íè8 ОтнОс)т(ся к испытатель

:-)ой технике, в част))асти к ))спытаниям на прочность.

Цель изобретения -- пОВЬ)шение точности Г)утем установления соответствия между нагревом и механическим нагружением и создание заданного расг<ределения темпе-! затчрь< Г)О ДГ)

На фиг. I приведена структур<)ая схема

)! Втоматизи ро ванной установки; HB (>иг. 2 w

3 — схемы блоков режима рабаты, Рвтоматизированная установка (фиг, 1)

Для испытания Обоазца 1 содб )))ки1 э))ектропечь с нагревательными элементами 2 и 3, измеритель Д! формации Образца, вкл!Очающий <лзмерительный элемент 4 и регистрирующий пpèáÎp 5, элPI;тpомагни -." с обмо Гкой 6, Якорем 7 и, Г)ругим э)!(аменто! (!. Н()гревательные элем<=нты 2 vi 3 .: Io+K)1IGчены к первым выходам систем 9 и 10 автоматического упра)зления, cñö.,8pæàù<ë): полупроводниковые прес)бразователи 11 и

-12 соответственно, выходы которых являются первыми Вь!ходами систем 9 и О. Входы преобразователей 11 и 12. соответственно

:ерез блоки 13 и 14 режима работы подклюены к в@ходам блокоь 15 и 16 уг<равлени

Г!ервые Вхбды котОрых ЯВГ<янзтся Г)ервымl! Г<холами сист("л 9 и )0 а вторые пОДкл<оче! Ы C0GTBBTCTB8HHO l(8blXO IBN 5)IOY« B 1 Г И 1! 8 (ОГласования и являются вторыми выходс. — м

СОГЛ()СОВаНИЯ ЯВЛЯ)ОТСЯ ТР<З1 ЬИМИ Bb!XQ<<2)i>!i. (: icT8I«I 9 и 10 и BQ<) Kf)ючены 000 (ветс < BPHH!О к измепительным элеме ITBf I 19 и 20, Первые входы систем 9 и 10 объединены в обЩую TO

CQGTB8TCTB8HI-<о К;>-входам тригг890l"= 24 !1

x 5, R-Входы xoTopblx Объед"!))ены в Об.цунз

Точку с вторыми входами систем 9 и 10, явля<ощимися отдельными Вх<здами алОКОВ

13 и 14, и подключень! к B!»:оду )злока 26

c pBBI I8H()B, Вь)ходы т риг! 8ООВ 24 IA 25 через логический элемент И 27 г одклю-IBHbl к втоI:IGMV входу системы 28 автоматического управления электромагнитом, перьый вход которой Объединен с вторым входом блока

26 и подкл<очен к задатчику 29 усилия на-! рузки, з третий подключен к измерительному-элементу 30. Первый выход системы 28, FBËBIO!IfÈÉCB ВЫХОДОМ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО г<реобразователя 31, !10 !(f!IQ <8H к обмотка злектоомагни "à 6. Вход преобразовате))я 31 через бг)ок 32 режима работы под(л)О !8Н к

8 b õîäó блока 33 упра(!)<ен) !Я, пер" ый вход которого является первым BXQI QI) 28 системы, а второй вход объединен с выходом блока 34 согласования и является втсрым выходом системы 28, Вторым входом системы 28 является отдельный вход блока 32, а третьим — вход блока 34, Блоки 13 и 14 режима работы (фиг, 2) содержат логические элементы И 35 и 36 (И

37 и 38), выходы которых яв )яются выходами блока)13 (14) и подключены к входу преобразователя 11 (12), а их первые входы подключены к выходам блока 15 (16) управления (фиг. 1), вторые входы объединены в общунз точку и подключены-к выходу триггера 39 (40), R-вход которого подклнзчен к выходу логического элемента ИЛИ 41(ИЛИ 42).

Первый вход логического элемента ИЛИ 41 (ИЛИ 42) подключен к выходу блока 26 сраВнения (фиг, 1), а второй — к кнопке "Стоп", S-вход триггера 39 (40) подключен к кнопке

"Пуск", Блок 32 режима работы (фиг. 3) содержит логические элементы И 43 и 44, выходы которых являются выходами блока 32 и подключeíb! к выходу преобразователя 31.

Первые входы логических элементов И 43 и

44 подклнзчены к блоку 33 управления, а вторые — объединены В общунз точку и подключены к выходу логического элемента И

27, Системь< 9, 10 и 28 автоматического упра)зления могут быть построены по известнь.м принвипам построения систем управления полупроводниковыми преобразователями. . В качестве преобразователей 11 и 12

МО)ут быть использованы преобразователи переменного напояжения однофазные или трехфазнь<е.

Преобразователь 31 может быть выполнен по схеме выпрямителей. Блоки сравнения могут быть реализованы На микросхеме

К 554САЗ.

Триггеры 24, 25 и 39 (40) и логические элементы 27,35 (37), 36 (38), 41 (42), 43 и 44 могут быть реализованы на микросхемах серии К 155, В качестве измерительных элементов

19 и 20 могут быть использованы термопары, а в качестве измерительного элемента

30 — трансформатор тока.

Устройство работает следующим обраЗОМ, До,начала испытаний образец 1 закрепляют посредством резьбового соединения с корпусом установки и через соединительный элемент — с якорем 7 электромагнита.

Упругий элемент 8 при э Ом созданием Ilpo тиводействующего усилия компенсирует нагрузку на образец 1, вызванную ве=ом образца, соединительного элеменга и якорем электромагнита.

Затем задатчиками 23 и 29 устаняв" .в:":ют неооходимые величины температ:,<<О;: разца и нагрузки на образец, Систе!.;ь;! и 28 автоматического управления ipj;. .-: -:- : таким ОбРазом, что РегУлиРУемые !.<а;113 ры (температура и усилие нагрузки) бу пропорциональны величине напряже выходе задатчиков 02з и Uzg, При нах(атии кнопки "Пуск" триггеры 39 и 40 (фиг. 2) устанавливаются в положение. при котором напряжение на их выходах соответствует уровню логической единицы, Наличие логической единицы на вторых входах логических элементов И 35 — 38 разрегцает прохождение импульсов управления от блоков 15 и 16 управления к преобразователям 11 и 12. В результате этого íà вь!ходе преобразователей 11 и 12 устанавг<ивае напряжение такой величины, которая необходима для достижения заданной темпер;— туры образца 1 за счет нагрева 3!!.1 элементов 2 и 3, Температура в ве->к!:"-, : . . нижней зонах образца 1 ко;,Гр(<:<и:.:у:: (". при помо(ци измерите:-,ьных зл.-;;, f,Qf.,9;

20 соответственно. С! Гнал ы от измерит.-.-;;<:. ных элементов 19 и 20:ерсз блоки 1, согласования поступаю- в .глски : и управления и блоки 21 и 22 павнс(-:. НЯличие связи между измерите!".г н=i:с!

В Е Н Н 0 В <3 Е Р Х <-:. P й, г! !1 I И >К Н = Й Г,» 3 0 Н 3 ., Образца ."., с!"я вн лги <- гстся няп! чж- - и - ". Яя,Г<а<Г(я, П ОГ<00<:Иг<НЯЛЬ<1<-<М ЗЯ<(Я;!.-<0!, ;, <10<-.,РЯ ГP(, - В, Б .ГЛЗКг :: .Г. % г -а, iQ : Я <Ен !Ив, 1- 3ЯЗЬ

В<„<;(.,ДНОГ: г На! Оя,! Е<-! i i:1 бЛ()КО<В 2 1 !1,"/ С;. -l I3НЕН<гая г да.пан< <(„: "; г

BbiP»(0-ir ЯЯ ЧС","ЕЗ ГЕ11<"<РРЯ УРУ ОЬ-:" IIQ!(6j бЫтЬ ЗЯПИСЗНя В В г 3Е, "- сли . в г(,,i0i 1 е <г; (аа- >-;

i «КИ!ггi 0502 - -! <ОИ li,. СТИХ(ОН!1<И 3 «,<1К ; г>браа ца 33p;<<.<г и е."мое<;а "; f.i I1: -,<ряжение ня вьггходе блока сравнен,,я изменяетс;-!

От значен!ЛЯ г 1 0Г 0:::

p< I сиГналЯм i. блci.

1,:0 (>ь<хо(<ы .< 0<г<ггr:.30г! 2, i,, 5 !-,годгкyг!Очены

ПО В, Ог<аа< вDiИЧ< ri

ПРЯг"Кенйс, (.001 В iСТВ Ю<ЦЕЕ У Розi IO f(ii, i, на выходе которого устяновитс3 тг!л:.а 0 в то". с(учае, когда "Лог.1" будут на .;<ах обо Лх Tp <-,-еpB 24 l 25 1 о естf.

О -!-Огда Kr f,,>=", <3311!ä(30ð-(ура в об<е<1х 1!"..

:Я 0!за,ЗЯЗЦЯ « !СТИГНЕТ Задан <ОГО:;<- Я<<<3г ,-,< <;

Ня<<<<зя>гвнf1(а .::О! .1, дав<ааСТВугокцв<З Ня

ЗС!..;Оде J!(>fV. ICI.. .(0! 0 i i&f4P(g И ".7. I<00jll l"; —. - <1Я ВтООЫЕ ВХО:,г ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНто; 4" ..г.:.:: 44 блока Х-: <(3иг..д!. Зто разрзц<3ает <г .0: гi-,:" ÍI18 ИМ!",У3<ЬСО(3 УПРаВЛЕНИЯ От С Л<, . у<3равления -: ..реобразователю 31, в

;:." . ;"„:: Ге чего;- я его выходе форми.;, .:.тся

Ii <;-3=.:е-- .<Ле, нвобх<зд<1мое для созда :я

15 Q 3: Е 6;::;<=;»j -г!с,. ЯГН.ЛтНОГО тОКа таКОй СИЛ: „..-,О!.- -,КГЯ<>Га . ВОЗДЕйСТВОВЯЛ На (>боа"- If д м -: ла-

Оу <„!,I!я,".r c . :. ..i ".! ((удлинс!01(.;.

"" jO.:i .r 3Iгл 1<(.1 Pg ЗЛ KT

;P, =. (<(: Г . Il 1(!!Ü!1<ÅÍi< f0 ЗЯ 30l)H В ""3< !.<<ЛТО о "-.= - О! („а;гг:,1 I ° гг г,\3yflfI ! г г М ЭЛЕаааэг!

Г г (11! 1 " i » Л: 00!Я<- ИЯ L1 0 8 3 Þ ЯТОГО

i0I блоко;:. .1;правления,с:<-(ие,Я ра г", -<Я Об; . :Зо : Не ИЗМЕН((13ся. ТЯ КЯК

1 -,.3i ", .; ЕН ;Е <-f< - !-,ХСЛ(: и Г<Е(. P -! ßúR03 Я<1Я,Л

0 Г- <," С гИМО <1<г,< -, - .I,!11!!11 го ВЗ(" <О! ;

3(! г: Стг(. .. - Л".. (Т . Л Г я,;-:Ня

1; — гса".

U К<;- I 1(гаотгI1-,Л-; LИЕ (<(1!.<О г

-1

H . ".1 . ;: :,, Зг" 1<Я! I ., .., ; I 1< = ВЯТо1. <г -а г<га! Г!

О, Г .-I! (О (- (0(,, г-; яКооя,, г ;ро<;ЗеодИТ! я В

00 i11 <-.(i!4

:,Я,:,3 r: .8Ð <Ля (.."- ХОЯ : - :=! 1:Лг CMI h-ß .J: Я:гг.;, "- I:! p<3 !

l . ;:! .,,; c 0 е з<:,: i! . 1, ь . 0 х(е т б ь! т .-. за ".! и <. а н я г. г (.! „, !

)<С<,! ., =.:„ ; -i!,Г. iз-, 55,-,F ОЯ .<ОМ f 0»1 г К--:: г, Е 0;-; 3 В Qã)!Iã - .— !

::3 ..., . в;, сде ..О.: 25 .—.Qавнения ф:;рми<-,;; тг - г -!<8, i Qòi < <- та31

",г;0,. !"<0 фас,-ТУ З-,-,ГО С!1<-НЯЛЗ ТОИГ rff»I

2-, 25!" 39, 4(f уС-, Ян:- в; ива<0 Ся !3 fагсходное ! < Я<а!10 ОРИ ; ТОО(;": НЯПРЯЖЕНИЕ !f3 ИХ

1696950

Вь): ligjB (сООтветс. B))(io:! iè!{H)0 ) !О., О . В

Г)езульта ге Этого про!1(,хо(!!1т 3!Г)рет ня проI(o ) к де ц и е .1 м и ул ь с о В ") и p & i3)1 8 H I(I {{ o T б л О ко в j5, 16), и ЗЗ управления "; преобразователям

11, 12 и 31 соотВетс r!8!{HO.. Напояж8ние с нягревятельн=. х 3(ементов 2 и,:., и Обмот(и

5 с!{имаетсР, 8 течение Я 8ГО ВГ)8){BH 9 удли1- ение 06 Язца 1 Определяется иэ1:98!Оительн !!)

=л!»М )П 0 9 4 Ià фи )-191)»(Я )С(! ()!»! „;1-ГР1; -,УЮ!! !1!1;! приборОм 5.

Кнопка Стог!", подключенная к 1(-Входам триггеров 3."..! и 4О через логические злеме)-гь!

j(1JIiA 411 19.Я !903воляет I) 1Лучае, -{80)»(ог !9мос{и прек! атить !!ЯГОеВ Образца 1 ДО 8ГО p83pу!1)еНИЯ1.

Ci3 Q P F(! У Л 3 ;! 3!j ),) 0 8 т 8 Н И Я

1, Уста){овкя дл —,. 1(!(!!!»{гяния ()6)рязцов на крятковременну)с п(,лзучес1 ь v,ö(I!»IT8i! üi!УIО г! Оочнас Гь, co)I j80 .,11агцял Koсг!9(с, рс)зм8 ше Hi Y!o В нем н". ГРеватl..:(I)-„и У!0 печь .

3ЯХВЯтами д:Iя 06033ц 1, ИЯГЯ»(жатель Б ви 98 злектро,{яг)!Итя с яке(р!»м„связя){({Ь1й ..; r!оОпед! Iим упоугий элемент, „- -Á„"äßT9èê !{ягр)(зки и измерител), деформа!)19 л ri -I л и ц я 10 1 „", яс я тем, ч(О, ", Велью ГIОвь!1!!е!{19»1 точнос!и и>""и!м

yOTr)H08(i8);Ия Соотв(»ТСТ )ия iÄ98 {(ду ÄI! I.рЕрр)„И

{,,9 » (а ° {ИЦ8 !(I9» i-13ГР КЕН ()ю,, И < 0 » - Ц; зал 1 Г но{) ОаспР8("!Яле-!ИЯ те»9(1»г!.". Г(;)ы (1 - 21:.;,-!8 ) jРЯ311Я п»Ч{» ВЬ)!!0(1(!8-1". {, » :! IÃOH!1(",.:{ Я,(С,,Л14 )В ГЯ

СНЯОХ(ена СКГ -ГЕ(,1ЯЩ,», .„»Тг).,яа:. и .,-,,KI ii, .(ПРЯВ(18нил .-.жс)ОЙ :8! .Ць1!»1 )9 !!ЮГ .:: (жете): Я, зЯ 1 зт - 4

K0I:! (8МПЕ! Я v РЫ. г(11ГГР )3!.(, r!0 IИС((и нагружателя,и логическим элементом. первые выходы систем автоматического уг1равления соединены с входами соответствующих секций и нагружателя, вторые выходы

5 — с первыми входами соответствующих блоков сравнения, вторые входы которых соединены соответственно с Выходами зядатчиков т8мпературы и наГрузки, кроме того вь!ход зядатчика температуры соедиjG нен с первыми входами систем автоматического управления секциями, выход блоков сравнения соединены с первыми Входами соответствуюгцих триггеров, вторые входы которых и вторые входы систем автоматиче15 ского упра!)Г!ения секциями соединены с выходOм блока сравнения системы

ЯВтоматическОГО управления няГружятеля.

ВХОД КОТОРОГО СОЗДИНЕН С ВЫХОДОМ ЗЯДЯТЧИКа НЯГРУЗКИ, ВЫХОДЫ ТРИГГЕРОВ ЧВР83 Г!Огиче20 ский злемент соединены с вторым входом системы а томатического уг)равления нагружателя, а третьим входы всех систем автоматического управления соединены с выходами измерительных злементов.

25 2, Установка по и. 1, О т л и ч а!о Щ а я с Я тем, что каждая система автоматического управления выполнена B виде полупроводниK0a0r0 преобразователя и блок В

У! )Равлз!{иЯ Р8жимов Pr)6071»! 1(i сОГлЯсова6 ния, Вход преобразова геля через блок режима работы соединен с выходом блока упр-,ыения. d Второй 8ro вход 06b8;:AH8H С, Вh| 0 iOM блОK3 со; J)асОBdHия.

1696950

l 2

Составитель В.Лазарева

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор И,Ь1уска

Редактор Л.Гратилло

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4ЗОО Тираж. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5