Установка для испытания материалов на прочность

Установка для испытания материалов на прочность

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

< е и еи„, 6

777548

Союз Советских

Социалистических

Республик опи иа

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.10.78 (21) 2669979 25-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень Мв 41 (45) Дата опубликования описания 07.11.80 (51) М,К .

G 01N 3/22

G 01N 3/08

Государственный комитеТ

СССР по делам иэобретойий и открытий (53) УДК 620.178.4/6 (088.8) (72) Авторы изобретения В. И. Прокопенко, Ю. А. Кузема, А. И. Петренко и В. К. Лукашев (71) Заявитель Институт проблем прочности АН Украинской ССР (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ

НА ПРОЧНОСТЬ

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испытания материалов на прочность при кручении и осевой нагрузке.

Известна установка для испытания материалов на прочность при действии кручения и осевой нагрузки, содержащая двигатель с коробкой скоростей, воздействующий на образец по двум кинематическим ветвям (Ч

Недостатками установки является громоздкость и низкая точность испытания.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка для испытания материалов на прочность при совместном или раздельном действии кручения и осевой нагрузки в труднодоступных местах, содержащая активный и пассивный захваты для крепления образца материала, связанные с ними активную и пассивную тяги, два двигателя, шариковинтовой механизм, винт которого связан с активной тягой и одним из двигателей, а гайка выполнена в виде среднего кольца двойного упорного подшипника и связана с пассивной тягой, и систему контроля за нагружением образца (2).

Погрешностью установки является низкая точность поддержания заданных параметров испытания, в частности постоянного соотношения между скоростями деформирования.

Цель изобретения — повышение точности поддержания заданных параметров испыта5 ния.

Для достижения этого гайка кинематически соединена с вторым двигателем. Кроме того, система контроля за нагружением образца включает датчики угловой и осевой

1р деформации, связанные с датчиками блоки сравнения их сигналов с задаваемыми, программирующее устройство и регуляторы оборотов двигателей, соединенные соответственно с выходами блоков сравнения сигна15 лов датчиков угловой и осевой деформации с задаваемыми.

На чертеже изображена предлагаемая установка.

Она содержит активный 1 и пассивный 2 захваты для крепления образца 3 материала, связанные с ними активную 4 и пассивную 5 тяги, два электродвигателя 6, 7 с редукторами 8 и 9, шариковинтовой механизм, винт 10 которого связан с активной тягой 4 и при помощи шариковой шпонки 11 с редуктором 8 электродвигателя 6, а гайка 12 выполнена в виде среднего кольца двойного упорного подшипника 13, связанного с пассивной тягой 5. Гайка 12 имеет зубчатый

ЗО венец, входящий в зацепление с шестерней

3 41 777548

14, и кинематически связана с редуктором

9 электродвигателя 7 через валы 15 и шестерни 16, 17.

Система контроля за нагружением образца включает датчик 18 угловой деформации, связанный с активной тягой 4, датчик

19 осевой деформации, связанный с образцом 3, программирующее устройство 20, блоки 21 и 22 сравнения сигналов соответственно датчиков 18 и 19 с задаваемым программирующим устройством 20, регуляторы 23 и 24 оборотов соответственно дви гателей 6 и 7, соединенные соответственно с выходами блоков 21 и 22.

Установка работает следующим образом.

Например, требуется испытать образец при совместном действии кручения и осевой нагрузки при постоянном не зависящем от внешних условий соотношении скоростей деформирования образца. Для этого включают систему контроля на соответствующий режим, при котором приводится в действие электродвигатель 6, вращающий винт 10.

При установившихся внешних условиях гайка 12 остается неподвижной или вращается с постоянной скоростью, а винт 10, вращаясь, одновременно закручивает и вызывает осевую деформацию активной тяги

4 и, соответственно, образца. Скорость вращения электродвигателя 6 задается программирующим устройством 20 через регулятор 23 оборотов. При неустановившихся внешних условиях, например в начальной стадии нагружения образца, когда изменяется величина упругих деформаций тяг или при переменном температурном режиме, вызывающем различные удлинения активной и пассивной тяг, а также температурную деформацию образца, на блоке 22 появляется разность сигналов от датчика 19 осевой деформации и программирующего устройства 20. Эта разность сигналов (сигнал ошибки) оказывает управляющее воздействие на регулятор 24 оборотов электродвигателя 7, который приводит во вращение гайку 12, или сообщает ей дополнительную скорость вращения, или уменьшает ее. Благодаря алгебраическому сложению двух вращений — вращения винта 10 и вращения гайки 12 (которое может быть также ускоренным или замедленным), компенсируются температурные и другие деформации тяг 4, 5 и температурные деформации образца 3. Сигнал ошибки уменьшается до нуля, и образец 3 деформируется в соответствии с заданной программой при постоянном соотношении скоростей.

При чистой осевой деформации приводит5

25 зо

55 ся во вращение гайка 12 с заданной скоростью, обеспечивая требуемую скорость осевого деформирования образца, а влияние неустановившихся внешних условий на деформацию образца компенсируется аналогично с помощью системы контроля за нагружением образца.

При реализации чистого кручения приводят одновременно во вращение с одинаковой угловой скоростью винт 10 и гайку 12 и автоматическим регулированием скорости их оборотов по принципу обратной замкнутой связи устраняют влияние неустановившихся внешних условий на деформацию образца.

Установка позволяет проводить испытания материалов на прочность в труднодоступных местах с высокой точностью при изменяющихся внешних условиях, а также испытывать образцы в широком диапазоне нагрузок, Кроме того она обеспечивает большую достоверность и повторяемость результатов испытаний.

Формула изобретения

1. Установка для испытания материалов на прочность при совместном или раздельном действии кручения и осевой нагрузки в труднодоступных местах, содержащая активный и пассивный захваты для крепления образца материала, связанные с ними активную и пассивную тяги, два двигателя, шариковинтовой механизм, винт которого связан с активной тягой и одним из двигателей, а гайка выполнена в виде среднего кольца двойного упорного подшипника и связана с пассивной тягой и систему контроля за нагружением образца, о т л и ч а юща я ся тем, что, с целью повышения точности поддержания заданных параметров испытания, гайка кинематически соединена с вторым двигателем.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что система контроля за нагружением образца включает датчики угловой и осевой деформации, связанные с датчиками блоки сравнения их сигналов с задаваемыми, программирующее устройство и регуляторы оборотов двигателей, соединенные соответственно с выходами блоков сравнения сигналов датчиков угловой и осевой деформации с задаваемыми.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Мю 81330, кл. G 01К 3/02 1948.

2. Авторское свидетельство СССР

Мю 238845, кл. G 01N 3 22 1967 (прототип).

777548

Составитель Г. Алехов

Техред И. Пенчко

Корректор О. Гусева

Редактор Е. Гончар

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2270/14 Изд, № 530 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5