Машина резонансного типа для испытания образцов на усталость при простом и сложном напряженном состоянии Советский патент 1954 года по МПК G01N3/38 

Машины резонансного типа для иснытания образцов на усталость при простом и сложном напряженном состоянии, работаюш,ие по принципу автоколебательной системы с электромеханической обратной связью и снабженные электромагнитным деформатором, подключенным на выход усилителя, возбуждаемого напряжением, вырабатываемым электромагнитным адаптером, с частотой, определяемой упругостью образца и сочлененными с lum массами якорей деформатора и адаптера, известны.

Приборы такого назначения и конструкции недостаточно универсальны и не позволяют проводить испытания образцов на усталость в резонансном режиме вплоть до разрушения.

В описываемой машине эти недостатки устранены тем, что якорь адаптера жестко соединен с якорем деформатора посредством тела из немагнитного материала.

Кроме того, с целью испытания образца в вынужденном режиме колебаний, на вход усилителя нодается переменное напряжение от постороннего источника электромагнитных колебаний, причем маипша снабжена электронно-лучевой трубкой, отклоняюш,ие пластины которой соединены: одна пара - с адаптером, а вторая пара - с эталоном частоты и амплитуды для определения по изображению на экране частоты и амплитуды испытуемого образца. С целью создания в испытуемом образце асимметричной нагрузки, деформаторы снабжены дополнительной обмоткой для подключения к ИСТОЧНИКА постоянного тока.

В машине также применены трубчатые образцы, экран и автоматический регулятор выходного напряжения.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема машины; на фиг. 2 - блок-схема машины.

Машина представляет собой автоколебательную систему с электромагнитным возбуждением, у которой частота колебаний совпадает с частотой собственных колебаний упругой системы, состояш,ей из образца и закрепленных на нем масс якорей, один из которых находится в магнитном поле деформатора, а другой - в поле адаптера.

Колебания якоря в поле адаптера возбуждает в его обмотке напряжение, подаваемое па вход уеи; птеля. Выход усилптеля под|.почеп к обмотке деформатора.

Величипа амплптуды колеба1пп 1 устапавливаетея путем (мп1я коэффициепта усиленпя уеп.чптсля. а неизмеппоеть ее поддерживается за ечет автоматической регу.чировки усилителя, которая осу1деств; яется измеиеипем папряжеппя см лдеппя па управляющих сетках ламп предварительного усплите.тя, н зависимости от велпчпиы выходпо1о напряжения, подаваемого па деформатор. Для сохранения условн; резонапса вплоть до разрушения образца адаптер уетагшвлен по ту же сторону от места закрепления образца, что п деформатор, а исключение влияния полей достигается экрапировапием. Адаптер размещается внутри стального стакана, который и служит экраном.

Образец 1 заделан од1п-1М концом. На другой конец образца насажен якорь 2, помещенный в электромагнитное поле, создаваемое деформатором 3. Катущка а питается иостояипым током и служит для подмагничиваппя деформатора. Катушки б, в, г, и д включаются на выход усилителя.

Соединяя соответствующим образом концы этих катушек, можно получить крутильные колебания или колебания изгиба.

Деформатор 4 служит для осуществления продольных колебаний.

Якорек 5, укрепленный посредством детали из диемагнитиого материала на .якоре 2 колеблется перед полюсамп адаптера 6. Переменный ток с частотой, равной частоте колебаний системы, снимается с катущек е и попадает на вход усилителя.

Частота колебаний испытуемого образца определяется путем сравнения напряжения на адаптере с эталонной частотой, получаемой от генератора звуковой частоты. Напряжения от обоих источников подаются на отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки. По экрану

электронно-лучевой трубки можно также вести контроль за изменением амплитуды колебаиий образца. Измереиия алпиштуды могут быть произведены .побым из известных сиособов: оптнчески.м. при помощи микроскопа со шкалой, при помощи внбромарки и т. д.

Л аи1ина дает возможность проводить также испытания образцов с вынужде п-1ой частото колгбанш, при этом па вход усп.пгге.ш подается возбуждающее напряжение от посторонпего псточн1п а, папример геиератора звуковой частоты.

Иесимметрнчные нагрузки образца осуществляются за счет допо.лпителыюго подмаг П1чиванпя деформатора постоянпЕ 1м током.

Для испытаний применяются тр}ючатые образцы, обеспечивающие более одиородпое напряженное состояние.

Маннн1а позволяет испытывать образцы при сложном напряженном состоянии с одновременной работоГг деформаторов различ1 ых типов.

П р е д м е т изо б р е т е н п я

1.Машина резонансного типа для испытанпя образцов па усталость при простом и сложном папряжеппом состоянии, работаюищя по принципу автоколебате, системы с электромеханической обратной связью и снабженная электромагнитным деформатором, подк,люченным на. выход усилнтеля, возбуждаемого напряжением, вырабатываемым э.1ектромагнитным адаптером, с частотой, определяемой упругостью образца п сочленными с ним массамиякоргй деформатора и адаитера, отличающаяся тем, что, с целью поддержапия резонансной частоты колебаний испытуемого образца вплоть до его разрушения, якорь адаптера жестко соединен с якорем деформатора посредствол тела из немагнитного материа,та.

2.Мащина по п. 1, отличающаяся тем, что, е целью испытания образца в выиужденном режиме колебаний, на вход усилителя подается переменное напряжение от постороннего источника электромагнитных колебаний.

3.Машина по пп. 1 и 2, о т л i: чающаяся тем, что она снабжена электронно-лучевой трубкой, отклоняющие пластины которой соединены: одна пара - с адаптером, а вторая пара-с эталоном частоты г, амплитуды с целью определения по изображенгио на экране частоты и амплитуды испытуемого образца.

4.Машина по нп. 1-3, отличающаяся тем, что, с целью создания в испытуемом образце аснл;метричной нагрузки, деформаторы снабжены дополнительной обмоткой

для подключения к источппку постоягнюго тока.

5.В машине по пп. 1-4 применеппе трубчатых образцов с целью получения Б них (х нородного (Гапряжегиюго состояния.

6.В маните по пп. 1-5 применение экрана с целью исключения влияния электромагнитного поля деформатора на адаптер.

7.В .маилине по ни. 1-6 при менепне автоматического регулятора выходного напряжения с целью поддержания постоянства амплитуды колебаний испытуемого образца.

Фиг. 2

блок numaHuii