Устройство для испытания трубчатых образцов в условиях двухкомпонентного нагружения Советский патент 1988 года по МПК G01N3/10 

«

Изобретение относится к испытательной rexHHi e, а именно к устройствам для испытания трубчатых образцов внутренним давлением и осевым уси- лием.

Цель изобретения - повышение точности путем исключения влияния деформации образца на измерение осевого усилия,

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит силовую раму

Iи неподвижньй 2 и подвижный 3 зах- ваты. Механизм создания осевого уси: ЛИЯ выполнен в виде гидроцилин,цра 4, на штоке 5 которого закреплен подвижный захват 3. Механизм создания

:внутреннего давления выполнен в виде

;мультипликатора 6. Измеритель 7 давления установлен в полости 8 высоког

давления мультипликатора 6, соединенной с полостью трубчатого образца 9. Измеритель 7 давления подключен к масштабному усилителю 10. Измеритель

I1осевого усилия установлен между ;П1тоКом 5 и подвижным захватом 3 и подключен к масштабному усилителю 12 Устройство также содержит блок регу- лирования давления, вьтолненный в виде сумматора 13, один вход которого предназначен для подключения к задающему генератору (не показан), а второй (инверсный) вход-подключен к масштабному усилителю 10. Первый

блок 14 управления подключен к выход Сумматора 13 и предназначен для управления давлением в з равляющей полости мультипликатора 6, К выходу масштабного усилителя 10 подключен дополш-гтельный масштабный усилитель 15, к выходу которого подключен один из входов сумматора 16, второй вход Которого подключен к выходу масштаб- його усилителя 12. Блок регулировани осевого усилия выполнен в виде сумматора 17, один вход которого првд- иазначен для подклю чения задающего генератора (не показан), а другой (инверсный) вход подключен к выходу сумматора 16. Для заполнения образца 9 жидкой средой устройство снабжено трубопроводом 18 и клапаном 19.

Устройство работает следуннцим образом.

Полость образца 9 заполняют жидкой средой. На первый вход сумматора 13 поступает сигнал задающего

генератора, пропорциональный внутреннему давлению среды, нагружающей образец 9. Сигнал, соответствующий истинному текущему значению давления, поступает от измерителя 7 давления через масштабный усилитель 10 на второй (инверсный) вход сумматора 13, на выходе которого формируется сигнал управления давлением в образце 9.

На первый вход сумматора 17 поступает сигнал от задающего генератора, пропорциональный значению осевой нагрузки. На второй (инверсный) вход сумматора 17 поступает сигнал, сформированный сумматором 16, при этом соблюдается соотношение

SP

,(Р).|. ..(р)

О)

де Cf,(F)- сигнал текущего значения

осевого усилия; q)(P) - сигнал/ текущего значения

давления, SP- чувствительность канала

управления давлением; чувствительность канала

F

управления масштабного усилителя}

Sj, - площадь сечения образца 9, Сигнал с (F) текущего значения осевого усилия, измеряемый измерителем 11, представляет собой сумму осевого усилия, прикладываемого к образцу 9 без учета его деформации от внутреннего давления, учет которог,о осуществляется путем выбора коэффициента К усиления дополнительного масштабного усилителя 15:

г

Р

1.

§;

(2)

Сигнал усилия деформации образца от внутреннего давления имеет отрицательный знак.

Таким образом, осуществляется компенсация усилия осевой деформации образца от внутреннего давления как при управлении, так и при измерении нагрузки на образце.

Предлагаемое устройство (в отличие от известных) позволяет проводить испытания образцов любого размера и сечения (круглое, квадратное и др.) из различных материалов в пределах мощности гидравлических цилиндров без какого-либо переоборудования устройства.

Полная кoмпeнcaI9 я усилия осевой распоры деформации образца от внутреннего давления в канале управления по

нагрузке позволяет более точно вое-

производить и контролировать осевую

нагрузку на образце, что повыпает достоверность таких испытаний.

Общий принцип измерения и управления нагрузкой и давлением, заложенный в предлагаемом устройстве, в отличие от известных)позволяет имитировать работу элементов и устройств трубопроводов в реальных условиях (бесконечный трубопровод) при статических и медленно меняющихся осевых нагрузках и давлениях.

Формула изобретения

Устройство для испытания трубчаты образцов в условиях двухкомпонентно- го нагружения, содержащее силовую раму, неподвижный захват, закрепленный на раме, подвижный захват, установленный на раме с возможностью перемещения относительно нее, механизм создания осевого усилия, выпол- ненньй в виде гидроцилиндра, на што

..

о

ю 15

0

5

ке которого закреплены подвижньй захват, механизм создания внутренне го давления, выполненный в виде гидравлического мультипликатора, измеритель давления, установленньш в полости высокого давления мультипликатора, блок регулирования давления, вход которого подключен к измерителю давления, первьй блок управления, вход которого подключен к выходу блока регулирования давления,а выход связан с управляющей полостью мультипликатора, измеритель осевого усилия,второй блок управления, выход которого связан с полостями гидроцилиндра, отличающееся тем, что, с целью повышения точности путем исключения влияния деформации образца на измерение осевого усилия, оно снабжено масштабным усилителем, к входу которого подключен измеритель давления, сумматором, к первому входу которого подключен измеритель осевого усилия, а к второму входу - выход масштабного усилителя, блок регулирования осевого усилия, вход которого подключен к выходу сумматора, а выход - к входу второго блока управления.

Изобретение относится к устройствам для испытания трубчатых образцов внутренним давлением и осевым усилием. Цель изобретения - повышение точности путем исключения влияния деформации образца при измерении осевого усилия. Образец 9 установлен в захватах 2 и 3, Внутреннее давление в образце 9 создается при помощи мультипликатора 6, управляемого от блока регулирования давления. Осевое усилие созда-. ется при помощи гидроцилиндра 4, управляемого от блока регулирования осевого усилия. Компенсация усилия осевой деформации образца от внутреннего давления осуществляется путем формирования в дополнительном масштабном Усилителе 15 сигнала усилия осевой деформа1щи образца от внутреннего давления и суммирования этого сигнала сумматором 16 с сигналом текущего значения осевого усилия. 1 ил.