Стенд для испытания на усталость

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О п И С А Н И Е 953И9

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свин-ву (22)Заявлено 04.04.80(21) 2920740/25-28 с присоединением заявки М (5 4 ) М. Кл.

G0l Й 3/36

Ркуллрствснный квмнтвт

СССР

Ао Аелам нзобретЕнкй и откритнй (23) Приорйтет

Опубликовано 23.08.82. Бюллетень М 31

Дата опубликования описания 25.08.82 (53) УД К620. . 178.3 (088.8) (22) Автор изобретения

В. К. Чупров М;>=((() ц

Горьковский автомобильный завод (Произв объединение " ГАЗ") еттт йЪ7тта. ЖV * (71) Заявитель (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

НА УСТАЛОСТЬ!

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам дпя испытания на усталость и может быть ис пользовано в машиностроении, Известно устройство для испытания ме5 теплов, содержащее механизм нагружения, датчики параметров нагружения, подключенные к блокам регистрации и сигнализации появления разрушения 11 .

Устройство позволяет проводить испы- <о тания металлов на усталость, однако использование устройства возможно только дпя специально разработанных датчиков параметров, кроме того, необходимо до испытании жать места возможного разрушения, где необходимо устанавливать датчики, что не всегда возможно.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является стенд для испытания на усталость, содержаший 20 мехыиэм нагружения, включающий гидроцилтптдр с сервоклапаном, датчики силы и деформации, автомат программного управления, вход которого подключен к

2 датчику силы, а выход - к сервоклапану, блоки регистрации и сигнализации, измеритель амплитуды и блок умножения (2) .

Стенд позволяет проводить испытания на усталость металлов, определяя неупругую деформащпо металла, однако стенд не обладает средствами, поэвопяющими определить величину раскрытия усталост» ной трещины, возникающей в иэделиях при их упругом деформированяи. Стенд не обладает такхе воэможностью провсдения натурных испытаний изделий.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Укаэанная цель достигается тем, что стенд дпя испытания на усталость снабжен блоком сигнапиэащпт последовательно соединенными блоком памяти, сумматором и нуль органом, выход которого и вторым счетчиками с предустановкой, входы которых подключены к измерителю амплитуды э & Выходы к соответственно блоку памяти исумматору,,вторые вхо3 95351 ды котс рык подключены к датчику деформапущ, выход датчика силы подключен к измеуйугелю амплитуды, подключенному также к автомату программного управления и бием умножения, второй вход кОтОрОгО подключен к Выходу сумматора, а выход - к блоку регистрации, подключенному также к выходу сумматора.

Иа чертеже представлена блок-схема стенда. IO

Стенд для испытания конструкции 1 на усталость содержит механизм нагружения, Включакяций гидрошапщдр 2 и сервоклапан 3, автомат 4, датчики 5 и

6 соответственно силы и деформации, ts измеритель 7 амплитуды и нуль орган 8, первый и второй счетчики 9 и 10 с предустановкой, подключенные к выходу измерителя 7 амплитуды, входы которого подключены к автомату 4 и датчику 5 щ силы, последовательно соединенные блок

11 памяти, входы которого подключены к датчику 6 деформации и первому счетчику 9, и сумматор 12, выходы которого подключены K нуль-органу 8, блоки

13, 14 соответственно умножения и регистрапии, стенд содержит также блок

15 сигнализ ации, подключенный к нуль» органу 8.

Стенд работает следукмпим образом.

При включении стенда усилие, нагружающее конструкцию, возбуждается гидроцилиндром 2, подача рабочей жидкости в который регулируется сервоклапаном 3.

Сервоклапан 3 подключен к автомату 4

35 программного управления, который ведет управление по ступенчатой программе.

Испытания проводят по усилию в зоне упругой деформации конструкции 1. Сигнал, пропорциональный уснлию, поступает от датчика 5 силы в автомат 4. Автомат . 4 задает по программе максимальное (амплитудное) значение силы измерите лю 7 амплитуды. Во время работы при достиженщ равенства сигналов, посту45 паюших в измеритель, последний вырабатывает импульс, который поступает в счетчики 9 и 10 импульсов с предустановкой. Причем за счет предварительной установки счетчик 9 вырабатывает сиг50

HBjI GMlHcII B блок 1 1 IIBMSITII Ha opHGM из первых срабатываний измерителя 7.

Таким образом, при достижении амплитуды заданного усилия на одном из первых циклов нагружения в каждой ступени за дания блок 11 памяти запоминает значе- ние деформапии конструкпии, поступающее

or датчика 6 деформации. Значение де» формации, запомненное на одном из пер-

9 4

Вых IQQQIoB нагружения каждой ступе н. задания, поступает в сумматор 12, на вход которого также поступает текущее значение деформации от датчика 6 де формации»

По сигналу счетчика 10 сумматор 12 ап ебрапчесяи суммирует значение деформащпи на первом цикле испытания и последующих циклах.

Сигнал на выходе счетчика 10 с предустановкой формируется в моменты достижения амплитуды усилия. Причем, счетчик

9 выполнен таким образом, что срабатывает только один раз при достижении значения предустановки, а счетчик 10 срабатывает каждый раз (циклически) при достикении значения предустановки.

Прн этом значенИе предустановкИ счетчИка 10 устанавливают больше, чем значение предустановки счетчика 9.

При переходе на следующую ступень задания автомат 4 программного управления обнуляет счетчики 9 н 10. (Связь автомата 4 и счетчиков не показана).

Результатом алгебраического суммирования сумматором 12 является разница амплитуды деформации на одном из первых циклов нагружения в каждой ступени программы и амплитуды деформации на последуюпшх циклах нагружения внутри этой ступени. !

Знак алгебраического суммирован ия указывает на упрочнение или разупрочнение (разрушение) конструкции. В последнем случае для испытания на изгиб в зоне упругой деформ=".ции результатом сумматора 12 будет являтся прирашете амплитуды деформации, т.е. величина раскрытия трещины. Значение раскрытия трещины 1шступа т на Вход н 1ль-органа

8, блок 14 регистрапии и блок 13 умно жения, который величину раскрытия трешины. умножает на значение усилия, поступающее,на его вход от датчика 5 си« лы и тем самым на выходе формируется значение, пропорциональное выполненной работе разрушения, которое поступает в блок 14 регистрации.

Нуль-орган.8 вырабатывает сигнал в момент достижения величины приращения амплитуды деформации (величины раскрытия трещины при испытании на изгиб) заданного значения. Сигнап с выхода нуль-органа 8 включает блок 15 сигнализации. Есле установку июль-Органа 8 выполнять близкой к нулю, то сигнал поступает на вход блока 15 сигнализации в самом начале разрушения.

Формула изобретения

Стенд для испытания на усталость, содержащий механизм нагружения, вклюдатмйщх силы и деформации автомат программного управления, вход которого подключен к датчику силы, а выход - к сервоклапану, блоки регистрации и сигнализации, измеритель ампллитуды и блок умножения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен последовательно соединенными блоком памяти, сумматором и нуль-органом, выход которого подключен к блоку сигнализации, 10

5 9535

Изобретение расширяет функпиональ ные возможности стенда, обеспечивая пр юедение ижытаний на усталость натурных конструкций в области упругой деформацние

19, 6 первым и вторым счетчиками с предустановкой, входы которых подключены к seмерителю ампж туды, а выходы к соответственно блоку памяти и сумматору, вторые входы которых подключены к AT чику дефармаяа, . выход датчика сюды подключен к измерителю амплитуды, подключенному также к автсмату программного упралния и блоку умнокення, второй вход которого подключен к выходу сумматора, а выход - к блоку регистрации, тюдключенному также к выходу сумматора.

Источники информации, принятые во внимают нрн экспертизе

1. Школьник А. М. Скорость роста трещин и живучесть металла. М., Металлургия", 1973, с. 14-18. ботки экспериментальных результатов

Irga исследовании усталостного повреждения металлов ИППП АН УССР. Инфоромыионное письмо М 41. "Наукова думка», Киев, 1973 (прототип).

Составитель А. Каратыш

Редактор С. Паруева Т р д М.Тепер Корректор Ю. Макар о

Заказ 6267/71 Тираж 887 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4