Установка для испытаний образцов на термоусталость

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (,)974220 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (31) М. Кп.з (22) Заявлено 19.05.81 (21) 3288938/25-28

G 01 N 3/б0 с присоединением заявки ¹ -.— (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений н открытий (53) УДК б 20. 172..251(088.8) Опубликовано 15.1182. Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 15. 11. 82 (72) Авторы изобретения

Н.Г.Бычков, И.В.Андреев и М.С.Фестенш (71) Заявитель (54) CTAHOBKA ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ

HA ТЕРМОУСТАПОСТЬ

Изобретение относится к испытательной, технике, в частности к установкам для испытаний образцов на термоусталость.

Известна установка для испытаний образцов на термоусталость, содержащая нижнюю и верхнюю платформы, связанные между собой с помощью колонн, захваты для крепления испытуемого образца, закрепленные на платформах,и нагреватель (1 1.

Недостатком установки являются ограниченные функциональные возможности, не позволяющие поддерживать заданный уровень максимальных на- 15 груэок или деформаций.

Известна установка для испытаний образцов на термоусталость, являющаяся наиболее близкой к изобретению по технической сущности и содержащая основание, установленные на нем подвижный и неподвижный захваты для крепления испытуемого образца, нагружатель с управляющим органом, связанный с подвижным захватом, нагреватель, датчик температуры, датчик деформации, датчик усилий и систему управления процессом испытаний, выполненную в виде регулятора тока, связанного с первичной обмоткой тран сформатора, вторичн ая обмотка которого подключена к образцу, и регулирующего потенциометра (21.

Недостатком установки является низкая точность испытаний, обусловленная большой погрешностью при под-, держании нагрузки на образце °

Цель изобретения — повышение точности испытаний.

Указ ан н ая цель достигается тем, что в установке для испытания образцов на термоусталость, содержащей основание, установленные на нем подвижный и неподвижный захваты для крепления испытуемого образца, нагружатель с управляющим органом, связанный с подвижным захватом, нагреватель, датчик температуры, датчик деформации и датчик усилий и систему управления процессом испытаний, последняя выполнена в .виде задатчика температуры, вход которого связан с датчиком температуры, блока регулирования температуры, вход которого связан через реле времени с первым выходом задатчика температуры, а выход - с нагревателем, блока регистрации нагрузки и блока синхронизации, выход которого связан с управляющим

974220 орган ом н агружателя, один вход — со, вторым выходом задатчика температуры, а второй вход — с выходом блока регистрации нагрузки, один вход которого связан с датчиком усилий, а другой — с датчиком деформации. 5

Кроме того, блок регулирования температуры выполнен в виде бесконтактного фотоэлектрического тиристорного регулятора.

На чертеже изображена схема предлагаемой установки.

Установка для испытаний образцов на термоусталость содержит основание

1, установленные на нем стойки 2 и 3, 5 в которых размещены подвижный и неподвижный захваты 4 и 5 для крепления испытуемого образца 6, на1ружатель, выполненный в виде гидроцилиндра 7 с управляющим органом в виде электросервогидравлического клапана 8, через который он соединен с маслонасосной станцией 9, и связанный через шток 10 с подвижным захватом 4.

Нагреватель выполнен в виде двух полых охлаждаемых водой токопроводящих шин 11, установленных на захватах 4 и 5 и связанных с источником питания (не показан). Система управления процессом испытаний выполнена в виде задатчика 12 температуры, вход которого связан с датчиком 13 температуры, блока 14 регулирования температуры, вход которого связан через электронное реле 15 времени с первым выходом задатчика 12 тем- 35 пературы, а выход — с нагревателем, блока 16 регистрации нагрузки и блока 17 синхронизации, выход которого связан с электросервогидравлическим клапаном 8 гидроцилиндра 7, один 40

-вход — со вторым выходом задатчика

12 температуры, а второй вход — с выходом блока 16 регистрации нагруз ки, один вход которого связан с датчиком 18 усилий. Установле ным на 45

:неподвижном захвате 5, а другой - с датчиком 19 деформации, установленным на стойке 3 и соединенным со штоком 10 гидроцилиндра 7. Блок 14 регулирования температуры выполнен в виде бесконтактного фотоэлектрического тиристорного регулятора.

Установка работает следующим образом.

Образец 6, подлежащий испытанию в мягком режиме, т.е. при заданных нагрузках, закрепляют в захзатах 4 и 5. На задатчике 12 температуры устанавливают закон изменения температуры испытаний и включают систему управления процессом испытаний, в 60 результате чего электрический ток подается от источника питания через блок 14 регулирования температуры к токоподводящим шинам 11 и образец 6 нагревается. Заданный закон нагрева образца 6 обеспечивается блоком

14 регулирования температуры, одновременно сигнал от эадатчика 12 температуры поступает на вход блока 17 синхронизации, куда также поступает сигнал от датчика 18 усилий, прошедший через блок 16 регистрации нагрузки, вызывая разбаланс era Моста, в результате чего разность сигналов задатчика 12 температуры и датчика 18 усилий, усиленная усилителем (не показан), подается на электросервогидравлический клапан 8, который пропорционально поступившему сигналу открывает доступ маслу от маслонасосной станции 9 в гидроцилиндр 7. Гидроцилиндр 7 нагружает образец 6 до тех пор, пока в нем не появлятся напряжения, соответствующие термическим напряжениям жестко защемленного образца 6 при заданной температуре. После достижения на образце 6 заданных температуры и напряжений включается реле 15 времени, обеспечивающее выдержку образца 6 при данной температуре в течение заданного времени. Постоянство нагрузки во время выдержки поддерживается с помощью блока 17 синхронизации.

По окончании выдержки блок 14 регулирования температуры обеспечивает заданный режим охлаждения образца, а через блок 17 синхронизации и электросервогидравлический клапан 8 заданный режим его разгрузки. Дальнейшее термоциклическое нагружение образца 6 производится аналогичным образом до тех пор, пока образец 6 не разрушится, и по количеству термических циклов до разрушения судят о термостойкости материала образца 6.

При проведении испытаний в жестком режиме, т.е. при заданных деформациях, к блоку 16 регистрации нагрузки подключают датчик 19 деформации, а датчик 18 усилий отключают.

Испытания в жестком режиме проводят аналогичным образом, только в этом случае в качестве регулируемого параметра используют заданную величину деформации образца 6.

Установка позволяет повысить точность испытаний эа счет поддержания на образце заданной нагрузки или деформации в любой момент нагрева и охлаждения.

Формула изобретения

1. Установка для испытаний образцов на термоусталость, содержащая основание, установленные на нем подвижный и неподвижный захваты для крепления испытуемого образца, нагружатель с управляющим органом, связанный с подвижным захватом, на974220

ВНИИПИ Заказ 8684/59 Тираж 887 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4 греватель, датчик температуры, дат- чик деформации, датчик усилий и систему управления процессом испытаний, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности испытаний, система управления выполнена в виде задатчика температуры, вход которого связан с датчиком температуры, блока регулирования температуры, вход которого связан через реле времени с первым выходом задатчика температуры, а выход с нагревателем, блока регистрации нагрузки и блока синхронизации, выход которого связан с управляющим органом нагружателя, один вход — со вторым выходом задатчика температуры, а второй вход — с выходом блока регистрации нагрузки, один вход которого связан с датчиком усилий, а другой с датчиком деформации.

2 ° Установка по п.1,о т л и ч а ющ а я с я тем, что блок регулирования температуры выполнен в виде бесконтактного фотоэлектрического тиристорного:. регулятора.

Источники информации, 10 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 691732, кл. G 01 N 3/60, 1979.

2. Писаренко Г.С., РуденкО В.Н., Третьяченко Г.И. и Трощенко В.Т.

15 Прочность материалов при высоких температурах. Киев Наукова Думка, 1966, с. 530-533 (прототип).