Предметом изобретения является машина резонансного типа с электромагнитным возбуждением для испытания образцов конструкционных и других материалов на усталостную прочность и циклическую вязкость.
Известные усталостные испытательные машины резонансного типа с электромагнитным и электродинамическим возбуждением, работающие по автоколебательной схеме, с применением обратной фотоэлектрической или иной связи, не обеспечивают стабильиости работы машины на всем программируемом интервале напряжений и измерения циклической вязкости испытуемых образцов материалов.
Этот недостаток устранен в описываемой машине тем, что узел обратной связи снабжен электрокинематическим блоком, состоящим из приводного электродвигателя, редуктора и кольцевого реостата, включаемого последовательно с подмагничивающей обмоткой узла рабочей части машины или с обмоткой возбуждения электродвигателя преобразователя частоты. С целью измерения циклической вязкости испытуемых образцов материалов, в машине применен автономный источник п,итани.ч с управляемой частотой.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема машины; фиг. 2-развернутый блок-схема машины; фиг. 3-электрическая схема машины.
Машина состоит из трех основных узлов (фиг- 1);
I узла питания (в простейшем случае - промышленная сеть);
И узла рабочей части;
III узла обратной связи, подаваемых импульсов на вход узла рабочей части или на выход узла питания.
Узел питания (фиг- 1 и 3) обеспечивает возможность: задавать и регулировать частоту источника питания и работать на больпп1х скоростях.
Узел питания состоит из стандартного преобразователя частоты, в котором асинхронный привод заменен на электродвигатель постоянного тока.
Узел рабочей части (фиг. 2-3) осуществляет циклическую нагрузк }
№ 115141- 2 -
образца и состоит из статора / с трехфазной обмоткой 2 и подмагничивающей обмоткой 3, ротора, образуемого испытуемым образцом 4 и съемным якорем 5, а также нижнего захвата 6. Нижний захват и статор крепятся к массивной станине 7.
Узел обратной связи (фиг. 1-3) автоматически обеспечивает стабильность работы машины, а также возможность осуществлять программную нагрузку. Узел обратной связи состоит из осветителя, оптической скамьи с линзой 8, зеркальца 9, укрепленного на испытуемом образце, выносного фотоэлектрического блока 10 и электрокинематического блока.
Выносной фотоэлектрический блок монтируется в светонепроницаемом кожухе // с входной щелью 12, которая вместе с двумя поворотными зеркалами 13 и щелью экрана фотоэлемента 14 образует коллиматор, обеспечивающий срабатывание схемы только от направленного света.
Посредством червячного винта 15 подъемного механизма выносной фотоэлектрический блок может перемещаться вдоль направляющих 16, которые вместе с подъемным механизмом крепятся к вертикальной штанге или на стену 17,
Электрокинематический блок 18 (фиг. 2-3) состоит из электродвигателя 19, редуктора 20 и кольцевого реостата 21, движок которого надет на ось редуктора.
Кольцевой реостат может быть включен последовательно с подмагничивающей обмоткой узла рабочей части или с обмоткой возбуждения электродвигателя постоянного тока, или с одной из обмоток трехфазного статора, рабочей частиМащина работает следующим образом. Закрепив испытуемый образец 4 в нижнем захвате 6 и надев на образец якорь 5, производят статическую тарироБкз, фиксируя заданную величину напряжения посредством входной щели 12 на кожухе 11 и подъемного механизма- Когда реостат 21 выведен не до конца и выключена обратная связь, подбирают такое соотношение между собственной частотой колебаний образца с якорем и частотой генератора (при определенной величине мощности, подводимой к машине), чтобы обеспечивалась заданная величина напряжения или деформации испытуемого образца.
Изменение частоты генератора достигается посредством реостата /,, а изменение мощности машины-посредством реостата
Убедивщись в том, что машина обеспечивает заданную ве.чичину напряжения, включают обратную связь.
Предположим, что в момент включения обратной связи в силу каких-либо причин амплитуда колебаний несколько ниже заданной (фиксированной входной щелью 12), т. е- свет, отраженный от зеркальца 9, не попадает на фотоэлемент. В этом случае электродвигатель 19 питается через сопротивление R и вращает движок реостата 21, уменьшая его сопротивление и увеличивая тем самым мощность, подводимую к машине, а следовательно, и амплитуду колебаний испытуемого образца.
Как только амплитуда увеличится до такого значения, при котором световой блик от зеркальца 9 попадает на щель 12, в цепи фотоэлемента возникает фототок, вызывающий падение напряжения на сопротивлении . Это напряжение усиливается и подается на сетку тиратрона Т. При этом тиратрон начинает проводить ток, обмотки электродвигателя начинают питаться через тиратрон, электродвигатель вращается в обратную сторону, вводя сопротивление реостата 21 и, следовательно, уменьшая амплитуду колебаний испытуемого образца. Как только световой блмк сойдет со щели, тиратрон запирается, и цикл повторяется сначала.
Таким образом, во время работы машины все время происходят ко-лебания величины амплитуды вокруг заданного значения1- Усталостная испытательная машина резонансного типа с электромагнитным возбуждением, предназначенная для испытания образцов конструкционных материалов на усталостную прочность и циклическую вязкость при круговом и знакопеременном изгибе, с применением рабочего узла, состоящего из статора с трехфазной обмоткой и ротора, образуемого испытуемым образцом и съемным якорем электромагнита, а также питаемой постоянным током подмагничиваюш,ей обмотки с магнитным полем, нормальным к магнитному полю статора, и обратной фотоэлектрической отрицательной связи с оптической частью и выносным фотоэлектрическим блоком, отличающаяся тем, что, с целью повышения стабильности режима работы машины и программирования условий испытания, узел обратной связи снабжен электрокинематическим блоком, состоящим из приводного электродвигателя, редуктора и кольцевого реостата, включаемого последовательно с подмагничивающей обмоткой узла рабочей части машины или с обмоткой возбуждения электродвигателя преобразователя частоты.
2. В машине по п. 1 применение автономного источника питания с управляемой частотой, с целью измерения циклической вязкости испытуемых образцов материаловПредмет изобретения
Осбетите/ib
см
tJ гг
