Машина для испытаний на усталость Советский патент 1980 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к испытате льной технике и предназначено для испытаний изделий и образцов матери алов на усталость. . . Известны машины для испытаний на усталость, работающие в режи:ме автоколебаний и содержащие систему циклического нагружения с электромеханическим прёоЪразователемвозбудителем колебаний. В таких маш нах не учитывается влияние на потребляемую мощность и возрастание рассеяния энергии в ис17ытываемом образце и системе циклического нагружения 1 . .Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является Мё1шина для испытаний на усталость, в -которой используется автоколебательная система, способная совершат колебания с установившейся амплитудой. Такая машина содержит блок циклического нагружения с злектромеха ничёским преобразователем - возбуд телем колебаний, включенные в цепи обратной связи датчик и подсоединен ный к нему блок ручной регулировки фазы, а также усилитель мощности, .подключеннтлй к злектромехаяическому преобразователю, и блок,измерения нагрузки и деформации, связанный с датчиком 2, Недостатком такой машины является возрастание потребляемой мощности в блоке циклического нагружения при изменении в процессе испытаний физического состояния образца и колебательной системы машины (накопление повреждений в образце, увеличение трения в Зажимах и соединениях). Для снижения потребляемой мощности за счет увеличения эффективности возбуждения автоколебаний при возрастании рассеяния энергии в системе циклического нагружения предлагаемая машина содержит управляемый фа:зосдвигающий блок, включенный между блоком ручной регулировки фазы и усилителем мощности в цепи обратной связи, выходом подключенный к фазосдвигающему блоку фазовый дискриминатор, входы которого подключены к датчику и к усилителю мощности. Функциональная блок-схема предлагаемой машины для испытаний на усталость показана на чертеже. Машина содержит блок 1 циклчческого нагружения с электромеханичесКИМ преобразователем-возбудителем 2 колебаний и датчиком 3, включенным в цепь обратной связи, содержащую последовательно соединенные блок 4 ручной регулировки фазы, управляемый фазосдвигающий бЛок 5, усилитель 6 мощности, подключенный к электромеханическому преобразователю и азовому дискриминатору 7, второй вход которого связан с датчиком 3, а выход подключен к цепи управления фазосдвигающего блока 5. Машина содержит также соединенный с датчиком 3 блок 8 измерения нагрузки илЛи деформации. Нелинейным элементом являетсяупругая колебательная система машины с испытываемым образцом, блоком 1 циклического нагружения и электромеханическим преобразователем-возбудителем 2 колебаний, обеспечивающая работу в режиме автоколебаний, имея баланс амплитуд и баЛанс фаз. Изменение физического состояния испытываемого образца приводит к.изменению параметров автоколебательной системы и, следовательно, к уменьшению амплитуды нагружеиия при возрастании рассеяния энергиив системе. Использование фазосдвиганяцего блока 5 и фазового дискриминатора 7 позволяет автомати;чески поддерживать необходимый баланс фаз вплоть до разрушения .обраэиа. Это осуществляется следукяцим образом. При колебаниях упругой системы машины в датчике 3 возникает переменное напряжение, которое поступает через блок 4 ручной регулироакй фазы на управляемый электрическим сигналом фазосдвигающий блок 5, одновременно на этот блок поступает сигнал ошибки с фазового дискриминатора 7 и суммируется с сигналом блока 4. Далее сигнал переменного напряжения поступает а а усилит 6 мОщноВтй, чего подале тс я на электромеханический преобразователь 2 Фазосдвигающий блок 5 может быть выполнен, например, в виде мостовой .рёзисторно-емкрстной цепи и варикапами или в виде фазоинвертора с резисторно-емкостной цепью и реверсивным двигателем, а фазовый дискриминатор может, например, состоя из двухканального фазометра и задатчика регулируемого опорного сигнала, подключенных к сумматору.

Использование в машине для испытаний на усталость фазорегулирующих элементов позволяет увеличит эффективность возбуждения автоколебаний при возрастании рассеяния энергии в блоке циклического нагружения и тем самым снизить потребляемую мощность.

Формула изобретения

Машина для испытаний на усталость, содержащая блок циклического нагружения с электромеханическим преобразователем-возбудителем колебаний, включенные в цепи обратной связи датчик и подсоединённый к нем блок ручной регулировки фазы, а также усилитель мощности, подключенный к электромеханическому преобразователю, и блок измерения нагрузки

и деформации,связанный с датчиком, отличающаяся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности, она дополнительно содержит управляемый фазосдвигакяций блок, включенный между блоком ручной регулировки фазы и усилителем мощности в цепи обратной связи, выходом подключенный к фазосдвигающему блоку фазовь1й диекриминато,р,входы которого подключены к датчику и к

усилителю Л«5ЩНОСТИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Серенсен С.В. и др. Динамика машин для испытаний на усталость .1967.

2.Машина для испытания материалов на усталость типа УРС-10. Труды НИКИМП. Технический отчет по теме 180 и 390, М., 1972 .