Усталостная испытательная машина резонансного типа с электромагнитным возбуждением
Патент 115141
Авторы
Классы МПК
Усталостная испытательная машина резонансного типа с электромагнитным возбуждением
Иллюстрации
Реферат
Класс т2К 20„
Ло 115141
СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
В. Г. Ляхов
УСТАЛОСТНАЯ ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ МАШИНА РЕЗОНАНСНОГО
ТИПА С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ. аявлеио 3 августа 1957 г. за ЛЪ 581546 в Комитет по дечам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Предметом изобретения является машина резонансного типа с электромагнитным возоуждением для испытания образцов конструкционных и других материалов на усталостную прочность и циклическую вязкость.
Известные усталостные испытательные машины резонансного типа с электромагнитным и электродинамическим возбуждением. работающие
ITo автоколебательной схеме, с применением обратной фотоэлектрической или иной связи, не обеспечивают стабильности работы машины на всем программируемом интервале напряжений и измерения циклической вязкости испытуемых образцов материалов, Этот недостаток устранен в описываемой машине тем, что узел обратной связи снабжен электрокинематпческим блоком, состоящим из приводного электродвигателя, редуктора и кольцевого реостата, включаемого последовательно с подмагничивающей обмоткой узла рабочей части машины или с обмоткой возбуждения электродвигателя преобразователя частоты. С целью измерения циклической вязкости испьггуемых образцов материалов, в машине применен автономный источник питания с управляемой частотой.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема машины; фиг. 2 — развернутый блок — схема машины; фиг. 3 — электрическая схема машины.
Машина состоит из трех основных узлов (фпг 1):
1 узла питания (в простейшем случае — промышленная сеть);
II узла рабочей части;
III узла обратной связи, подаваемых импульсов на вход узла рабочей части или на выход узла питания
Узел питания (фиг 1 и 3) обеспечивает возможность: задавать и pet óëèðoBàTb частоту источника питания и работать на больших скоростях.
Узел питания состоит из стандартного преобразователя частоты, B котором асинхронный привод заменен на электродвигатель постоянного тока.
Узел рабочей части (фиг. 2 — 3) осуществляет циклическую нагрузку № 115141 образца и состоит из статора 1 с трехфазной обмоткой 2 и подмагничивающей обмоткой 3, ротора, образуемого испытуемым образцом 4 и съемным якорем 5, а также нижнего захвата б. Нижний захват и статор крепятся к массивной станине 7.
Узел обратной связи (фиг, 1 — 3) автоматически обеспечивает стабильность работы машины, а также возможность осуществлять программную нагрузку. Узел обратной связи состоит из осветителя, оптической скамьи с линзой 8, зеркальца 9, укрепленного на испытуемом образце, выносного фотоэлектрического блока 10 и электрокинематического блока.
Выносной фотоэлектрический блок монтируется в светонепроницаемом кожухе 11 с входной щелью 12, которая вместе с двумя поворотными зеркалами И и щелью экрана фотоэлемента 14 образует коллиматор, обеспечивающий срабатывание схемы только от направленного света.
Посредством червячного винта 15 подъемного механизма выносной фотоэлектрический блок может перемещаться вдоль направляющих 1б, которые вместе с подъемным механизмом крепятся к вертикальной штанге или на стену 17.
Электрокинематический блок 18 (фиг. 2 — 3) состоит из электродвигателя 19, редуктора 20 и кольцевого реостата 21, движок которого надет на ось редуктора.
Кольцевой реостат может быть включен последовательно с подмагничивающей обмоткой узла рабочей части или с обмоткой возбуждения электродвигателя постоянного тока, или с одной из обмоток трехфазного статора, рабочей части
Машина работает следующим образом. Закрепив испытуемый образец 4 в нижнем захвате б и надев на образец якорь 5, производят статическую тарировку, фиксируя заданную величину напряжения посредством входной щели 12 на кожухе 11 и подъемного механизма Когда реостат 21 выведен не до конца и выключена обратная связь, подбирают такое соотношение между собственной частотой колебаний образца с якорем и частотой генератора (при определенной величине мощности, подводимой к машине), чтобы обеспечивалась заданная величина напряжения или деформации испытуемого образца
Изменение частоты генератора достигается посредством реостата R., а изменение мощности машины — посредством реостата R„
Убедившись в том, что машина обеспечивает заданную величину напряжения, включают обр атную связь.
Предположим, что в момент включения обратной связи в силу каких-либо причин амплитуда колебаний несколько ниже заданной (фиксированной входной щелью 12), т. е свет, отраженный от зеркальца 9, не попадает на фотоэлемент. В этом случае электродвигатель 19 питается через сопротивление R< и вращает движок реостата 21, уменьшая его сопротивление и увеличивая тем самым мощность, подводимую к машине, а следовательно, и амплитуду колебаний испытуемого образца.
Как только амплитуда увеличится до такого значения, при котором световой блик от зеркальца 9 попадает на щель 12, в цепи фотоэлемента возникает фототок, вызывающий падение напряжения на сопротивлении
Rq, Это напряжение усиливается и подается на сетку тиратрона Т. При этом тиратрон начинает проводить ток, обмотки электродвигателя начинают питаться через тиратрон, электродвигатель вращается в обратную сторону, вводя сопротивление реостата 21 и, следовательно, уменьшая амплитуду колебаний испытуемого образца. Как только световой блик сойдет со щели, тиратрон запирается, и цикл повторяется сначала. № 1 15141
Таким образом, во время работы машины все время происходят колебания величины амплитуды вокруг заданного значения
Предмет изобр етения
1 Усталостная испытательная машина резонансного типа с электромагнитным возбуждением, предназначенная для испытания образцов конструкционных материалов на усталостную прочность и циклическую вязкость при круговом и знакопеременном изгибе, с применением рабочего узла, состоящего из статора с трехфазной обмоткой и ротора, образуемого испытуемым образцом и съемным якорем электромагнита, а также питаемой постоянным током подмагничивающей обмотки с магнитным полем, нормальным к магнитному полю статора, и обратной фотоэлектрической отрицательной связи с оптической частью и выносным фотоэлектрическим блоком, отличающаяся тем, что, с целью повышения стабильности режима работы машины и программирования условий испытания, узел обратной связи снабжен электрокинематическим блоком, состоящим из приводного электродвигателя, редуктора и кольцевого реостата, включаемого последовательно с подмагничивающей обмоткой узла рабочей части машины или с обмоткой возбуждения электродвигателя преобразователя частоты
2. В машине по п. 1 применение автономного источника питания с управляемой частотой, с целью измерения циклической вязкости испытуемых образцов материалов.
1 !
Фиг. 1