Устройство для измерения работыРАзРушЕНия ОбРАзцОВ МАТЕРиАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G01N3/06 G01L3/00 G01N3/30 

Описание патента на изобретение SU796709A1

Изобретение относится к измеритель ной технже, используемой при испытаниях прочностньхх свойств материалов, в частности, при исследовании образцов материалов и изделий, шодвергаемых ударному разрушению. Известен копер для спределения характеристики сопротивления стальных изделий ударным нагрузкам, в котором для регистрации работы разрушения образцов материалов используется определение потери энергии копра после удара. Изменение энергии производится по разнице сксфостей .маховика, скорость котор го постоянна, и маховика, j совершившего удар. Разность скоростей определяется с помощью механического устройства l Недостатками указанного копра являются его сложность и низкая точность измерений. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устрой ство для :измерения работы разрушения образцов материалов, содержащее роторный копер с захватами для образца, тахогенератор и стрелочный индикатор 2. Недостатком указанного устройства является малая скорость измерения, исключающая возможность его использования для высокопроизводительного контроля образцов материалов и изделий в условиях многосерийного или поточного производства. Цель изобретения - повышение скорости измерений.. Указанная цель достигается тем,что предлагаемое устройство, содержащее ро- торный копер с захватами для образца, тахо- генератор я стрелочный индикатор, снабжено детектирующим элементом, двумя фильтрами, дифференциальным усилителем и реле с перекидным контактом, а тахогенератор через детектирующий элемент и перекидной контакт реле связан со входами фильтров, выходы фильтров подсоединены к соответствующим входам дифференциального усилителя, к выходу которого подключен стрелочный индикатор, а ; обмотка реле подключена к источнику питания через захваты, выполненные токопроводяшими и изолированными. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства. Устройство содержит тахогенератор 1 переменного тока, ось ротора которого совпадает с осью ротора обслуживаемого копра или связана с осью копра фрикционной передачей (не показаны). Выходная обмотка 2 тахогенератора 1 одним из своих концов непосредственно соединена с общей точкой двух встречно включенных П-образных фильтров 3 и 4 (типа CtiC), потенциальные выходные клеммы которых гальваническ соединены с симметричными входами дифферинциапьного усилителя 5 постоянного тока, нагруженного стрелочным шщикатором 6, второй конец выходной обмотки 2 тахогенератора 1 через детектирующий элемент 7 соединен со сред1шм контактом перекидной контактно группы 8 поляризованного реле 9, край ние контакты которого соединены с раздельными потенциальными входными клеммами упомянутой пары встречно включенных фильтров 3 и 4. Питание обмотки реле 9 осуществляется через цепь 10, включающую испытуемый на ударный разрыв образец 11, закрепленгшШ в токопроводящих изолиро ванных захватах 12 и потенциометр 13 установки чувствительности от источника 14 питания всего устройства, а к выходам фильтров 3 и 4 подключены контакты Двухполюсной кнопки 15. Устройство работает следующим образом. После установки и закрепления подлежащего исследованию образца 11 материала (например, отрезка проволоки) включается приводной двигатель роторного копра. По достижении ротором копра требуемого числа оборотов кратк временно нажимается кнопка 15. При этом происходит одновременный разряд выходных емкостей фильтров 3 и 4 и сброс их остаточных напряжений. Перед подачей команды роторному Koipy на удар, через обмотку реле 9 течет ток, проходящий от источника 14 через потенциометр 13 h образ 11. Этому соответствует показанное н чертеже верхее положение якоря контак тной группы 8 поляризованного реле 9 также заряд емкостных элементов филь ра 3 через детектирующий элемент 7 д амплитудного значения переменного напряжения, генерируемого в обмотке 2 тахогенератора 1 в момент, предшествующий удару. Выходная емкость фильтра 3 заряжается при этом до генерируемого тахогенератором 1 напряжения, которое пропорционально угловой скорости вращения ротора копра в момент, непосредственно предшествующий воздействию ударной части копра на испытуемый образец 11. Детектирующая цепь, составленная обмоткой 2 тахогенератора 1, детектирующим элементом 7 и элементами фильтра 3, скоммутировшшого контактами 8 поляризованного реле 9 в верхнем положении якоря этого реле работая в режиме пикового детектора, своими накопительными элементами запоминает исходную скорость вращения ротора копра перед ударным воздействием на подлежащий исследованию образец 11. На выходной емкости фильтра 3, непосредствешю приключенной к одной ис входных клемм дифференциального усилителя 5 постоянного тока, фиксируется потенциал, отвечающий в определенном масштабе угловой скорости и соответствующей ей исходной кинетической энергии роторной части копра перед ударным воадествием на образец. В течение короткого интервала времени отвечающего импульсному воздействию ротора копра на образец, когда в процессе растяжения образца 11 он проходит через стадии пропорциональной деформации, достигая пределов упругости и текучести, обмотка реле 9 находится под током, протекающим через образец: 11, вплоть до момента, соответствующего полному разрушению (разрыву) испытуемого образца. При этом описанная детектирующая цепь продолжает сохранять свое исходное состояние, которое предществовало удару. Несмотря на то, что в процессе ударного нагружения испытываемого образца 11 скорость ротора копра несколько снижается и соответственно падает уровень переменного сигнала, поступающего на детектирующий элемент 7 с обмотки 2 тахогенератрра 1, на протяжении интервала взаимодействия ударной части копра с исследуемым образцом напряжение, зафиксированное на выходной емкости фильтра 3 и отвечающее исходной энергии ротора копра (до соударения с образцом) , сохраняется неизменным. Это связано с тем, что для уменьшающегося по уровню в процессе удара переменного напряжения на обмотке 2 тахогенератор 1, детектирующий элемент 7 сохраняет запертое состояние, обусловленное воздействием на этот элемент со стороны фильтра 3 более высокого запирающего постоянного напряжения, соответствующе ранее зафиксированной накопительными элементами фильтра 3 более высокой исходной скорости ротора копра. В конце интервала взаимодействия испытуемого образца с ударной частью копра, то есть в момент разрыва образда 11, когда ротор в результате сопротивлэния образца разрушению теряет часть своей исходной энергии и соответ ственно угловой скорости, происходит прерыва1ше цепи питания поляризованног реле 9 и обеспеч1шание его обмотки. Происходящий при этом переброс яко ря реле 9 прерывает ранее скоммутированную исходную цепь связи обмотю 2 детектирующего элемента 7 с фильтром 3, замыкая через нижний по схеме элемент контактной группы 8 цепь связи обмотки 2 тахогенератора 1 и детектирующего элемента 7 со входом второго фильтра 4, параметры резистивного и емкостных элементов которого, так же как и у фильтра 3, обусловливают работу детектирующей цепи, содержащей элементы 2, 7 и 8 и фильтр 4, в режиме пикового детектирования. Сформированная непосредственно после разрыва образца 11 детектирующая цепь, состоящая из обмотки 2 тахогенератора 1, детектирующего элемента 7, замкнувщихся нижних контактов группы 8, реле 9 и фильтра 4, фиксирует ампли дное :значение переменного сигнала, вырабатываемого тахогенератором 1, сра же после разрушения испытанного образ ца 11. На выходной емкости фильтра 4 создается при этом постоянный потенциал, пропорциональный угловой скорости ротсра копра в момент, соответствующий разрыву исследуемого образца, когда скорость вращения ротора и отвечающая ей энергия ротора снижается относитель но исходных значений этих параметров на велечины, определяемые работой разрушения образца. Выходная емкость фильтра 4 запоми нает, таким образом, конечную угловую скорость и энергию роторного копра, которы отвечают моменту разрыва образца, т.е. моменту завершения испытательного цикла. 96 Зафиксированный выходной емкостью фильтра 4 постоянный потенциал, равный ак-тлитудному значению переменного напряжения на обмотке 2 тахогенератора в момент разрыва образца, в дальнейшем не изменяется, сохраняя первично запомненную величину благодаря запиранию детектирующего элемента 7 постоянным потенциалом выходной цепи детектора, препятствующим отпиранию элемента 7 убывающим по уровню переменным входным сигналом. Работа входных цепей дифференциального усилителя 5 в режиме ми1фотоков, а также выполнение входных ступеней дифференциального усилителя 5 на электрометрических элементах практически полностью исключает какое-либо шунтирующее воздействие дифференциального усилителя 5 на работы выходных емкостей фильтров 3 и 4. В момент завершения испытательного цикла с выходных емкостей фильтров 3 и 4 на симметричный вход дифференциального усилителя 5 поступают два встречно действующих и потому вычитающихся ,ОД1Ш из другого потенциала, первый из которых на выходе фильтра 3 отражает зафикс1фованную устройством исходную скорость вращения роторного копра, предшествовавшую ударному нагружению образца, а второй на выходе фильтра 4 отражает в том же масштабе зафиксированную схемой коническую рабочую угловую скорость ротора копра, соответствующую моменту разрушения образца 11. Каждый из встречно действующих потенциалов на выходных емкостях фильтров 3 и 4 положительным полюсом приложен к обща и шине, а отрицательным к раздельным клеммам симметричного входа дифференциального усилителя 5. Разность выходных напряжений фильтров 3 и 4, пропорциональная потере угловой скорости ротора копра за время удара и соответствующая части исходной энергии ротора, затраченной на работу разрушения испытываемого образца, после прохождения через дифференциальный ус1«1итель 5 вызывает отклонение стрел ки индикатора 6, шкала которого отградуирована в единицах угловых или линейных скоростей. При известных массе fn и исходной скорости вращения ротора копра (угловой скорости CBJ или линейной скорости V) работа А разрушения образца по результатам замера разности начальной и

Похожие патенты SU796709A1

название год авторы номер документа
Автоматическое измерительное устройство для исследования энергии ударного разрушения образцов с помощью роторного копра 1976
  • Фридман Борис Петрович
  • Фридман Белла Петровна
SU750330A1
СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ХАРАКТЕРА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ФРОНТА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НОЖА РОТОРНОГО КОПРА С ИССЛЕДУЕМЫМ ОБЪЕКТОМ (СРЕДОЙ) И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБА 1999
  • Фридман Б.П.
  • Жернаков В.С.
  • Фридман О.Б.
RU2173844C2
Устройство к копру для регистрации диаграммы динамического нагружения 1977
  • Фридман Борис Петрович
  • Жернаков Владимир Сергеевич
  • Фридман Белла Петровна
SU926562A1
СИГНАЛИЗАТОР ДОСТИЖЕНИЯ ЗАДАННОЙ СКОРОСТИ 2000
  • Фридман Б.П.
  • Жернаков В.С.
  • Фридман О.Б.
RU2177158C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОТОЧЕЧНОГО БЕСКОНТАКТНОГО ТЕМПЕРАТУРНОГО КОНТРОЛЯ ВРАЩАЮЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ 1997
  • Фридман Б.П.
  • Жернаков В.С.
  • Фридман О.Б.
RU2125718C1
Устройство для автоматической фиксации предела пропорциональности 1973
  • Фридман Борис Петрович
SU564517A1
Способ толщинометрии крупногабаритных листовых и рулонных изделий и устройство для его осуществления 1981
  • Фридман Борис Петрович
SU1030718A1
Устройство для неразрушающего контроля поверхности электропроводящих объектов 1989
  • Фридман Борис Петрович
  • Жернаков Владимир Сергеевич
  • Сабиров Роберт Мухсинович
SU1682903A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ФАЗОМОМЕНТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВРАЩАЮЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ 1997
  • Фридман Б.П.
  • Жернаков В.С.
  • Фридман О.Б.
RU2129709C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ТЕМПЕРАТУРЫ ЗАГОТОВОК МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ В ПРОЦЕССЕ ИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ 1999
  • Фридман Б.П.
  • Жернаков В.С.
  • Фридман О.Б.
RU2156964C1

Иллюстрации к изобретению SU 796 709 A1

Реферат патента 1981 года Устройство для измерения работыРАзРушЕНия ОбРАзцОВ МАТЕРиАлОВ

Формула изобретения SU 796 709 A1

SU 796 709 A1

Авторы

Фридман Борис Петрович

Фридман Белла Петровна

Даты

1981-01-15Публикация

1976-03-12Подача