МАШИНА ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ СЕРВОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2000 года по МПК G01N3/08 

Изобретение относится к испытательной технике для механических испытаний материалов.

На испытательных машинах как с малым (до 200 мм), так и с большим (до 700 мм) ходами активного элемента нагружающего устройства - плиты или захвата для обеспечения необходимой точности измерения перемещений применяются электрические датчики для сравнительно малых перемещений (до 200 мм). Причина состоит в том, что электрические датчики (индуктивные, трансформаторные, емкостные и др.) на большие хода (до 700 мм) сложны в изготовлении и имеют недостаточную точность в начале диапазона измерения, где как раз и измеряется деформация испытываемого образца. Однако, применяемые электрические датчики малых перемещений (до 200 мм) создают проблему установки подвижного элемента датчика в нулевое положение при установочном ходе (смена испытываемого образца на образец других размеров), которая решается путем перестановки датчика, как правило вручную.

При рабочем ходе датчика перемещения (испытании образца) подвижный элемент датчика перемещается относительно корпуса (неподвижного элемента) от нулевого положения и выдает сигнал о величине деформации испытываемого образца.

Известны испытательные сервогидравлические машины для механических испытаний материалов [см. Испытательная техника. Справочник в двух книгах под ред. д. т. н. проф. В.В. Клюева, М., Машиностроение, 1982 г., книга 1, стр. 86, 107-116, книга 2, стр. 387-445] с устройством измерения перемещения активного элемента - плиты или захвата в виде электрического датчика, жестко связанного подвижным элементом с активной плитой или захватом, и обратной связью по перемещению.

Недостатком этих машин является необходимость подстройки нуля датчика перемещений при переходе от установочного к рабочему ходу (испытанию образца) путем перестановки датчика, как правило, вручную.

Этого недостатка в некоторой степени лишена наиболее близкая к заявляемой машине испытательная машина с устройством измерения перемещений активного элемента нагружающего устройства - захвата по авторскому свидетельству N 1314252 [см. Бюл. N 20 от 30.05.87 г. "Устройство к испытательным машинам для регистрации деформации образца"].

Устройство содержит механизм возврата чувствительного к перемещению активного захвата испытательной машины преобразователя, которым может быть электрический датчик перемещения, в первоначальное - нулевое положение в виде цангового зажима, в котором размещается зубчатая рейка, и фиксатора, который в момент разрыва образца фиксирует цангу в раскрытом состоянии, отключая регистратор перемещения, а после разрыва образца и возвращения активного захвата в исходное нулевое положение - зажимает зубчатую рейку, связанную с чувствительным к перемещению активного захвата преобразователем (электрическим датчиком перемещения).

Недостатком испытательной машины с таким устройством измерения перемещения активного захвата является не возврат в нулевое положение чувствительного к перемещению активного захвата преобразователя (электрического датчика перемещения) в установочном режиме при смене размеров (длины) испытываемых образцов. В этом случае для установки нулевого положения чувствительного и перемещении активного захвата преобразователя (электрического датчика перемещения) необходимо произвести его перестановку как и в известных случаях.

Этого недостатка лишена заявляемая машина.

Сущность изобретения состоит в том, что устройство измерения перемещений активного элемента нагружающего устройства машины - плиты или захвата содержит исполнительный механизм возврата электрического датчика перемещения в первоначальное - нулевое положение в виде реечной передачи - зубчатого редуктора с электродвигателем и зубчатой рейки, жестко связанной с подвижным элементом электрического датчика перемещений.

Применение такого устройства измерения перемещений в сервогидравлических испытательных машинах с электрической обратной связью по перемещению обеспечивает автоматическое поддержание нулевого положения датчика перемещении при установочном ходе и выдачу сигнала о величине деформации испытываемого образца при рабочем ходе, что повышает точность измерений перемещений и производительность испытаний.

Как пример исполнения заявляемого изобретения на чертеже схематично изображена испытательная сервогидравлическая машина для механических испытаний материалов на растяжение.

Машина содержит нагружающее устройство 2 с верхним подвижным захватом 6, следящую сервогидравлическую систему нагружения и управления параметрами нагружения, включающую насосную установку 8, сервоклапан 7, имеющий электрическую обратную связь по перемещению с электрическим датчиком перемещений 1, и устройство измерения перемещений активного захвата 6 в виде электрического датчика перемещений 1, жестко связанного подвижным элементом с исполнительным механизмом возврата электрического датчика перемещения в первоначальное - нулевое положение в виде реечной передачи - зубчатого редуктора 4 с электродвигателем 5 и зубчатой рейки 3.

Предлагаемая машина работает следующим образом. При включении режима установочного хода активного захвата 6 машины одновременно запускается электродвигатель 5 зубчатого редуктора 4 исполнительного механизма возврата электрического датчика перемещений 1 в первоначальное - нулевое положение. При этом сервоклапан 7 с помощью электрической обратной связи с электрическим датчиком перемещений 1 корректирует перемещение активного захвата 6 машины так, чтобы нулевое положение датчика перемещений 1 сохранялось в течение всего установочного хода.

Таким образом, после установки образца в захваты машина сразу же готова к его испытанию с измерением деформации от нулевого значения.

Изобретение относится к испытательной технике. Преимущественная область применения: механические испытания материалов. Машина содержит нагружающее устройство с верхним подвижным захватом, следящую сервогидравлическую систему нагружения и управления параметрами нагружения, исполнительный механизм возврата электрического датчика перемещения в нулевое положение. Причем следящая сервогидравлическая система включает насосную установку, сервоклапан и устройство измерения перемещений активного захвата, т.е. электрический датчик перемещений. Сервоклапан имеет обратную связь по перемещению с электрическим датчиком перемещений. Исполнительный механизм возврата электрического датчика перемещения в нулевое положение выполнен в виде реечной передачи - зубчатого редуктора с электродвигателем и зубчатой рейки. Техническим результатом является повышение точности измерений перемещений и производительности испытаний за счет автоматического поддержания нулевого положения датчика перемещений и выдачи сигнала о величине деформации испытуемого образца. 1 ил.

Машина испытательная сервогидравлическая для механических испытаний материалов, содержащая нагружающее устройство, устройство измерения перемещения активного элемента нагружающего устройства - плиты или захвата - в виде электрического датчика, жестко связанного подвижным элементом с активной плитой или захватом, и сервогидравлическую следящую систему нагружения и управления параметрами нагружения, имеющую электрическую обратную связь по перемещению, отличающаяся тем, что устройство измерения перемещения активного элемента нагружающего устройства - плиты или захвата - содержит исполнительный механизм возврата электрического датчика в первоначальное - нулевое положение в виде реечной передачи - зубчатого редуктора с электродвигателем и зубчатой рейки, жестко связанной с подвижным элементом электрического датчика.