Установка для испытаний образцов на термоусталость Советский патент 1982 года по МПК G01N3/60 

Изобретение относится к испытательной, технике, в частности к установкам для испытаний образцов на терлжэусталость.

Известна установка для испытаний образцов на термоусталость, содержащая нижнюю и верхнюю платформл, связанные между собой с помощью колонн, захваты для крепления испытуемого образца, закрепленные на платформах, и нагреватель 1..

Недостатком установки являются ограниченные функциональные возможности, не позволяющие поддерживать заданный уровень максимальных нагрузок или деформаций.

Известна установка для испытайий образцов на термоусталость, являющаяся наиболее близкой к изобретению по технической сущности и содержащая основание, установленные на нем подвижный и неподвижный захваты для крепления испытуемого образца, нагружатель с управляющим органом, связанный с подвижным захватом, нагреватель, датчик температуры, датчик деформации, датчик,усилий и систему управления процессом испытаний, клполненную в виде регулятора тока, связанного с первич1ной обмоткой

трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к образцу, и регулирукядего потенциометра 2.

Недостатком установки является

5 низкая точность испытаний, обусловленная большой погрешностью при поддержании нагрузки на образце.

Цель изобретения - повышение точ10ности испытаний.

Указанная цель достигается тем, что в установке для испытания образцов на термоусталость, содержащей основание, установленные на нем под15вижный и неподвижный захваты для крепления испытуемого образца, нагружатель с управляющим органом, связанный с подвижным захватом, нагреватель, датчик температуры, датчик

20 деформации и датчик усилий и систему управления процессом испытаний, последняя выполнена в виде задатчика температуры, вход которого связан с датчиком температуры, блока регули25рования температу1жл, вход которого связан через реле времени с первым исходом задатчика температуры, а выход - с нагревателем, блока регистрации нагрузки и блока синхронизации,

30 выход которого связан с управляющим органом нагружателя, один вход - со вторым выходом задатчика температур а второй вход - с выходом блока регистрации нагрузки, один вход которого связан с датчиком усилий, а другой - с датчиком деформации. Кроме того, блок регулирования температуры выполнен в виде бесконтактного фотоэлектрического тиристо ного регулятора. На чертеже изображена схема пред лагаемой установки. Установка для испытаний образцов на термоусталость содержит основани 1, установленные на нем стойки 2 и в которых размещены подвижный и неп вижный захваты 4 и 5 для крепления испытуемого образца б, на ружатель, выполненный в виде гидроцилиндра 7 с управляющим органом в виде электро сервогидр&влического клапана 8, через который он соединен с маслонасосной станцией 9, и связанный через шток 10 с подвижным захватом 4. Нагреватель выполнен в виде двух по лых охлаждаемых водой токопроводящих шин 11, установленных на захватах 4 и 5 и связанных с источником питания (не показан). Система управ ления процессом испытаний выполнена в виде задатчика 12 температуры, вход которого связан с датчиком 13 температуры, блока 14 регулирования температуры, вход которого связан через электронное реле 15 времени с первым выходом задатчика 12 температуры, а выход - с нагревателем, блока 16 регистрации нагрузки и блока 17 синхронизации, выход которого связан с электросервогидравлическим клапаном 8 гидроцилиндра 7, один -.вход - со вторым выходом Зсщатчика 12 те1«тературы, а второй вход - с выходом блока 16 регистрации нагрузки, один вход которого связан с датчиком 18 .усилий, установленным на неподвижном захвате 5, а другой - с датчиком 19 деформации, установленным на стойке 3 и соединенным со штоком 10 гидроцилиндра 7. Блок 14 регулирования температуры выполнен в виде бесконтактного фотоэлектрического тиристорного регулятора. Установка работает следующим образом. Образец б, подлежащий испытанию в мягком режиме, т.е. дри заданных нагрузках, закрепляют в захватах 4 и 5. На задатчике 12 температуры устанавливают закон изменения температуры испытаний и включают систему управления процессом испытаний, в результате чего электрический ток подается от источника питания через блок 14 регулирования температуры к токоподводящим шинам 11 и образец 6 нагревается. Заданный закон нагрева образца б обеспечивается блоком 14 регулирования температуры, одновременно сигнал от задатчика 12 температуры поступает на вход блока 17 синхронизации, куда также поступает сигнал от датчика 18 усилий, прошедший через блок 16 регистрации нагрузки, вызывая разбаланс его моста, в результате чего разность сигналов задатчика 12 температугжл и датчика 18 усилий, усиленная усилителем (не показан), подается на электросервогидравлический клапан 8, который пропорционально поступившему сигналу открывает доступ маслу от маслонасосной станции 9 в гидроцилиндр 7. Гидроцилиндр 7 нагружает образец б до тех пор, пока в нем не появлятся напряжения, соответствующие термическим напряжениям жестко защемленного образца 6 при заданной температуре. После достижения на образце 6 заданных температурил и напряжений включается реле 15 времени, обеспечивающее выдержку образца б при данной -температуре в течение заданного времени. Постоянство нагрузки во время выдержки поддерживается с помощью блока 17 синхронизации. По окончании выдержки блок 14 регулирования температуры обеспечивает заданный режим охлаждения образца, а через блок 17 синхронизации и электросервогидравлический клапан 8 заданный режим его.разгрузки. Дальнейшее термоциклическое нагружение образца б производится аналогичным образом до тех пор, пока образец б не разрушится, и по количеству термических циклов до разрушения судят о термостойкости материала образца б. При проведении испытаний в жестком режиме, т.е. при заданных деформациях, к блоку 16 регистрации нагрузки подключают датчик 19 деформации, а датчик 18 усилий отключают. Испытания а жестком проводят аналогичным образом, только в этом случае в качестве регулируемого параметра используют заданную величину деформации образца б. Установка позволяет повысить точность испытаний за счет поддержания на образце заданной нагрузки или деформации в любой момент нагрева и охлаждения. Формула изобретения 1. Установка для испытаний образцов на термоусталость, содержащая основание, установленные на нем подвижный и неподвижный захваты для : крепления испытуемого образца, нагружатель с управляющим органом, связанный с подвижным захватом, нагреватель, датчик температу-ры, датчик деформации, датчик усилий и систему управления процессом испытаНИИ, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности испытаний, система управления выполнена в виде задатчика температуры, вход которого связан с датчиком температуры, блока регулирования температур, вход которого связан через реле времени с первым выходом задатчика температуры, а выход с нагревателем, блока регистрации нагрузки и блока синхронизации, выход которого связан с управляющим органом нагружателя, один вход - со вторым выходом задатчика температуры, а второй вход - с выходом блока регистрации нагрузки, один вход которого связан с датчиком усилий, а другой - с датчиком деформации.

2. Установка .по п.1,о т л и ч а ющ а я с я тем, что блок регулироваНИН температуры выполнен в виде бесконтактного фотоэлектрического тиристорного:. регулятора.

Источники информсщии, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР egiTSl, кл. G 01 N3/60, 1979.

2.Писаренко Г.С., Руденкр В.Н., Третьяченко Г.И. и Трощенко В.Т.

Прочность материалов при высоких

температурах, Киев Наукова Думка , 1966, с. 530-533 (прототип).

8