Известная машина для снятия механических характеристик образцов материалов содержит устройство для программирования нагрузок, прилагаемых к испытуемому образцу, и нагружающие его устройства, тензометрические датчики с выносными базовыми площадками, наклеенные на образец и расположенные один над другим, регистрирующие приборы. Образец деформируется с помощью, задающего электродвигателя. Машина снабжена электропечью, регистратором барабанного типа, служащим для фиксации действующих усилий, моментов и деформаций, а также электронноследящей системой, управляющей работой двигателей нагружения образца и двигателей регистраторов.
Предлагается машина, в которой запись кривых растял ения испытуемых образцов материалов ведется при постоянной скорости деформирования последних при разных тем.пературах. Зто достигается тем, что нагружение образца ведется с помощью дифференциального механизма, представляющего собой сочетание задающего электродвигателя, непосредственно ведущего нагружение образца, и электродвигателя поправки, управляемого следящей системой, включающегося в работу при изменении скорости деформирования образца.
Электродвигатель поправки управляется сигналами, полученными от следящей системы. В озою очередь, сигналы на последнюю поступают от программного механизма и тензодатчика, скомпенсированного в тепловом отношении, установленного последовательно с испытуемым образцом. Базовые площадки тензодатчика вынесены из зоны нагрева образца с помощью стержней и для исключения
их перекосов центрированы с помощью втулки и пальца.
Предлагаемая машина позволяет получить кривые релаксации, ползучести и кривые «время - деформация. Это достигается благодаря тому, что барабанный регистратор снабжен вторым регистрирующим устройством, каретка которого движется с постоянной скоростью с помощью задающего механизма по времени, с которым она связана.
На фиг. 1 изображена предлагаемая машина, общий вид; на фиг. 2 - схема дифференциального механизма к предлагаемой машине; на фиг. 3 - программирующий механизм; на фиг. 4 - регистрирующее устройство.
Испытательная машина для снятия механических характеристик образцов (металлов и других материалов при нормальных и повышенных температурах до 1200°С) состоит из следующих основных узлов: станины с запизма нагруження, следящей системы с регистратором барабанного типа непрерывной записи и нагревательного устройства образца.
Нагружение образ;ца (см. фиг. 1), за,кренленного в захватах 1, растягивающей силой осуществляется последовательно динамометром 2 (содержащим тензодатчики, включенные в мостовую схему управления и регистратора), двуплечим рычагом 3 с отношением плеч 1 : 10 и тягой 4. Последняя соединена с .винтом 5 червячной передачи 6, связанной с выходным валом дифференциального механизма, приводимого во вращение задающим двигателем 7 и двигателем .поправки 8. Различные диапазоны скоростей деформирования достигаются сменой шестерен 9.
Деформация образца измеряется тензометрическим датчиком перемещения 10, базовые площадки 11 которого вынесены из печи с помощью стержней 12, закрепленных на образце 13 двумя призмами 14. Поскольку имеется стационарное температурное поле, температурные изменения не входят в процесс измерения деформации образца.
Нагрев образца осуществляется в печи с селитовымн нагревателями. Такая печь при расходе мощности в 5 кет может поддерживать температуру до li200°C.
Принцип программиро.вання основан на нулевом методе выравнивания сопротивлений датчиков деформации илн датчика динамометра с сопротивлениями отрезков задающего реохорда программирующих устройств, например машины С. Н. Щетка реохорда У5 (см. фиг. 3) поворачивается около барабанчика 16, замыкая две проволоки реохорда и мепяя таким образом соотно-шеиие его плеч. Щетка реохорда вращается двигателем через многоступенчатый редуктор 17.
К машине придай регистратор (см. фиг. 4) барабанного типа с непрерывной записью. Барабан 18 вращается двигателем типа АДП-262 через червячную передачу 19. С противоположного торца барабана установлен трехвитковый реохорд 20, включенный в мостовую схему следящей системы .для занисн деформаций или усилий. Вдоль образующей барабана размещена рейка с линейным реохордом, по которой перемещается каретка 21, несущая перо 22 и контакт 23 реохорда. Каретка перемещается тросиком, навернутым на барабанчнк 24, связанный с двигателе.м. С противоположной стороны барабана регистратора расноложена вторая рейка с кареткой и пером. Эта каретка, перемещающаяся с постоянной CKOpocTbso, служит для записи кривых релаксации (в .этом случае тензодатчикн динамометра подключены на трехвнтковый реохорд 20), а также для контроля постоянства скорости деформирования образца (запись деформации во времени). В этом случае на реохорд 20 подключен тензодатчик 10 деформации образца.
ков и реохордов .программирующего устройства и регистратора.
Для подстройки равновесия но активной н реа ктивной составляющим мост снабжен переменными сонротизленнямн. Питание моста осуществляется переменны:, током частотой 50 гц от одной из обмоток силового трансформатора. Сигнал разбаланса в измерительной диагонали моста поступает на усилитель, уснливается и иодается на двигатель 8 (см. фиг. 2), нагружающий образец. Подача сигнала будет происходить ;i..o тех пор, пока измеиенне сопротивлений не сбалансирует мост. Таким образом, за непрерывным изменением
сопротивлений плеч реохорда следует непрерывное нагруженне образца.
Каналы следящей системы )егистрации деформации и регистрации силы работают аналогичио описанному выше с той разнице, что
небаланс моста возникает в результате изменення сопротивлений датчиков при нагружении образца, а состояние равновесия достигается изменением сонротивлечий плеч реохорда регистрирующего устройства с помощью электродвигателей, подключенных к выходу усилителей.
Напрял енне небаланса подается на входной трансформатор и усиливается пятью каскадами усилителя переменного тока, собранного на сопротивлениях. В первом каскаде усилителя нонользован полун 5оводниковый триод П13Б для лучшего согласования с мостом и уменьшения помех. Остальные четыре каскада собраны на лампах 6Н2П, причем
между третьим н четвертым каскадами устано.влен узкополосный фильтр, настроенный на частоту нитання моста. Усиленный сигнал подается па фазочувствительный выходной каскад, являющийся усилителем мощности. Сигнал небаланса, поступающнй на сетку ламп
выходного каскада в зависимости от знака
деформации совпадает но фазе с напряже
ннем, нитающнм анод одной нз ламп.
Для облегчения экснлуатации следящих систем каждый канал снабжен электрошю-онтичеокнми элеме1ггамн настройки, собранными на лампах 6Е5С.
Предмет и з о б ) е т е н и я
1. Машина для снятия механических характеристик материалов, содержащая задающий электродвигатель, программный механизм, следящую снстему, тензодатчпк с выносными базовыми нлощадкамн, электропечь, барабанный регистратор с регистрнрующим устройством, задающую систему но времени, отличающаяся тем, что, с целью снятия кривых растяжения при постоянной скорости деформирования нрн разных темнературах, она со.держит дифференциальный механизм, выполненный в виде связанных друг с другом задающего электродвигателя и электродвигадящей системы, сигналы на которую поступают от программного механизма и тензодатчика, скомпенсированного в тепловом отношении и вынесенного за пределы электропечи с помощью стержней, несущих 1выносные базовые площадки, центрируемые пальцем и втулкой, исключающими перекосы площадок.
2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью получения «ривых релаксации, ползучести и «время - деформация, барабанный регистратор снабжен вторым регистрирующим устройством, каретка которого движется с постоянной скоростью с помощью задающей системы по времени.
ФvsJ
Чердячная передача
Фиг
2 23
13 22 / /
19
