Автоматическое устройство для контроля за накоплением поврежденности детали

 

О П И C" À "H И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (и) У24ФУ

Сйа Советскик

Сацкелнотинеских

Реснуодик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.10.78 (21) 2670471/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (51) M. Кл.

G 0IN 3/00

Государственный комитет (53) УДК 620.162 (088.8) но делам изооретений и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. Л. Израилев, А. Ш. Лейзерович, В. Д. Миронов и Н. А. Махутов

Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф. Э. Дзержинского (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

3А НАКОПЛЕНИЕМ ПОВРЕ)КДЕННОСТИ ДЕТАЛИ

Изобретение относится к области испытательной техники, а именно к автоматическим устройствам для контроля за накоплением поврежденности детали.

Известно автоматическое устройство для контроля за накоплением поврежденности детали, содержащее датчик, формирователь сигналов, осциллограф и счетчик, служащие для исследования развития усталостных трещин (1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является автоматическое устройство для контроля за накоплением поврежденности детали, содержащее датчики напряжений и последовательно соединенные блок сравнения, блок фиксации максимального значения показателя состояния детали, нелинейный преобразователь и счетчик (2).

В указанном устройстве за показатель. поврежденности контролируемой детали принимается исчерпание ресурса до появления трещин на поверхности детали в зоне конструктивных концентраторов напряжений.

Недостатком этих устройств является невозможность контроля развития дефектов, также являющихся концентраторами напряжений, которые, как правило, еще до начала эксплуатации имеются в материале детали и наличие которых допускается техническими условиями на поставку и изготовление. Неконтролируемое развитие этих

5 дефектов в процессе эксплуатации может представлять ббльшую опасность, чем образование трещин на поверхности.

Целью изобретения является контроль развития дефектов.

lo Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено функциональным преобразователем сигнала датчиков напряжений, подключенным к входам блока сравнения и блока фиксации максимального значения показателя состояния детали, и задатчиком величины дефекта, подключенным к входу функционального преобразователя.

Кроме того, функциональный преобразователь сигнала датчиков выполнен в виде

20 сумматора, нелинейного преобразователя сигнала задатчика величины дефекта и блока умножения, к входам которого подключены выходы сумматора и нелинейнего преобразователя сигнала задатчика величи25 ны дефекта, а к входам сумматора подключены датчики напряжений. Задатчик величины дефекта выполнен в виде последовательно соединенных задатчика исходной величины дефекта и сумматора, к второму

724975 входу которого подключен выход счетчика.

На чертеже приведена пфийцйпйальная схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 температурных напряжений, датчик 2 мехайй1еских напряжений, состоящий из датчика 3, например, частоты вращения и нелинейного преобразователя 4, задатчик 5 величины дефекта, состоящий из задатчика 6 исходной величийы дефекта и сумМатора 7, функциональный преобразователь 8 сигнала датчиков, выполненный в виде сумматора 9, нелинейного преобразователя 10 сигнала задатчика величины дефекта и блока 11 умножения, к входам которого подключены выходы сумматора 9 и нелинейного преобразователя 10, а к входам сумматора 9 подкЛючены датчики 1 и 2, последовательно включенные блок 12 сравнения, блок 13 фиксации максимального значения показателя состояния детали, нелинейный преобразователь 14, сумматор 15 и счетчик 16, блок 17 фиксации минимального значения показателя состояния детали и нелинейный преобразователь 18, включенные параллельно блоку 13.

Устройство работает следующим образом.

С помощью задатчика 5 устанавливается текущая величина дефекта. Датчики 1 и 2 температурных и механических напряжений, подключенные к контролируемой детали (на чертеЖе йе показанЫ), формируют сигналы по текущему йаг1ряженному ее состоянию, поступающие на вход функционального преобразователя 8, на выходе которого получают текущее значение относительного коэффициента интенсивности напряжений, зависящее от величины номинальных напряжений в зоне дефекта и размера последнего. Эта зависимость учитывается путем умножения величины суммарных напряжений на выходе сумматора 9 функционального преобразователя 8 на величину нелинейно преобразованного сигнала задатчика 5 величины дефекта. Это осущестйляется с помощью нелинейного преобразователя 10 и блока 11 умножения. Текущая величина дефекта на выходе задатчика 5 представляется как сумма исходной величины дефекта, задаваемой задатчиком

6, и прйращеййя величины дефекта на выходе счетчйка 16. -"

Изменяющееся при переходных режимах значение относительного коэффициента интенсивности поступает на вход блока 12 сравнения и блоков 13 и 17 фиксации мак-симальйого и минимального значений относительного коэффициента интенсивности.

На вход счетчика 16 от сумматора 15 посту25 ледовательно соединенные блок сравнения, блок фиксации максимального значения показателя состояния детали, нелинейный пре80 образователь и счетчик, отличающееся тем, что, с целью контроля развития дефектов, оно снабжено функциональным преобразователем сигнала датчиков напряжений, подключенным к входам блока сравнения и блока фиксации максимального значения показателя состояния детали, и задатчиком величины дефекта, подключенным к входу функционального преобразователя.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я

45

60

l0

20 пает величина приращения дефекта за цикл изменения относительного коэффициента от минимума к максимуму, получаемая как разность нелинейно преобразованных сигналов на выходе блоков 14 и 18. С помощью линии обратной связи, соединяющей выход счетчика 16 с входом сумматора 7, учитывается влияние роста дефекта на величину относительно; о коэффициента интенсивности. Это с;:,::иирование может проводиться как после каждого цикла, так и по накоплению определенного значения приращения размера дефекта или периодически — через заданные интервалы времени.

Таким образом, применение устройства позволит повысить надежность деталей благодаря контролю развития содержащихся в них дефектов (усталостных трещин, пор и т. д.), увеличивая тем самым вероятность предотвращения крупных аварий.

Формула изобретения

1. Автоматическое устройство для контроля за накоплением поврежденности дета,ли, содержащее датчики напряжений и постем, что функциональный преобразователь сигнала датчиков выполнен в виде сумматора, нелинейного преобразователя сигнала задатчика величины дефекта и блока умножения, к входам которого подключены выходы сумматора и нелинейного преобразователя сигнала задатчика величины дефекта, а к входам сумматора подключены датчики напряжений.

3. Устройство по п. 1, отлич ающееся тем, что задатчик величины дефекта выполнен в виде последовательно соединенных задатчика исходной величины дефекта и сумматора, к второму входу которого подключен выход счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 181361, кл. G 01N 3/06, 1965.

2. Патент США № 4046002, кл. 73 — 116, 1976 (прототип).

724975

Составитель В. Муслимов

Техред В. Серякова Корректор О. Данншева

Редактор О, Юркова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 353/10 Изд. № 202 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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