Устройство для испытания конструкций на усталость

(11) 1542218 А 11 Ч 3 3 т союз советскихсоциАлистическиГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАВедомство сссР (Г РЕСПУБЛИКтентноепАтент СССРНГ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ НА УСТАЛОСТЬ(57) Изобретение относится к устройствам для испьпания конструкций на малоцикловую усталость. Цель изобретения - повышение точности за счет исключения влияния зоны пластической деформа ции, Конструкцию 5 нагружают растягиаающей нагрузкой, создаваемой электрогидравпически приводом 4. Сигналы с датчиком 6, 7 нагрузки и деформации поступают на дифференциальный усилитель 8. На вьаоде усилителя 8 формируется сигнал, равный разности сигналов с датчиков 6 и 7, который поступает на нелинейное звено 1. При достижении пороговой величины нелинейное звено 1 выдает сигнал на изменение нагрузки на конструкцию 5 и осуществляется сжатие образца до следующего цикла, соответствующего пороговому значению нелинейного звена 1. 1 ил.Изобретение относи 1 ся к устройствамдля испытания конструкций на малоциклоаую усталость.Цель изобретения - повышение точности за счет исключения влияния зоны пластической деформации.На чертеже представлена структурнаясхема устройства.Устройство для испытаний конструкций.на усталость содержит последовательно соединенные нелинейное звено 1 с регулируемой зоной нечувствительности, интегратор2, электрический регулятор 3 гидравлическго привода 4 с конструкцией 5, датчики 6, 7нагрузки и деформации, дифференциальный усилитель 8. Датчик 7 деформации соединен с входом электрического регулятора3, Выходы датчика 6 нагрузки и датчика 7деформации подключены к входам дифференциального усилителя 8, выход которогоподключен к входу нелинейного звена 1 срегулируемой зоной нечувствительности. Вкачестве датчика деформации использовантензорезистор навесной 1925 ТТН. В качестве датчика нагрузки использован тензорезисторный датчик типа ДСТУ.Устройство работает следующим обра. зом,Злектрогидраелическим приводом 4 нагрукают растягивающий нагрузкой конструкцию 5. Нелинейное звено 1 формируетпостоянный по величине сигнал на вход интегратора 2, Последний преобразует входной сигнал е сигнал изменяющийся полинейному закону, который через регулятор3 поступает на вход гидравлического привода 4. снабженного датчиками 6 и 7, а ихсигнал поступает на дифференциальныйусилитель 8,Когда разность сигналов на входе дифференциального усилителя достигает пороговой величины зоны нечувствительности,включается нелинейное звено 1, соединенное с интегратором 2, и формирует сигналдля приложения нагрузки в противофазесжатие).Выходной сигнал дифференциальногоусилителя 8 пропорционален величине пластической деформации, Так как переключение нелинейного звена 1, интегратора 2,регулятора 3 и реверсирование электрогидравлического привода 4 происходит прификсированной величине выходного сигнала усилителя 8, то циклическое нагружениепри испытаниях конструкций на усталостьосуществляется с фиксируемой величинойпластической деформации, Для изменения величины пластической деформации необходимо изменить величину эоны нечувствительности нелинейного звена 1, которуюможно изменять и программным путем5 Таким образом, предложенное решениепозволяет непосредственно по величине зоны нечувствительности нелинейного звена1 задавать величину пластической деформации, а не определять ее косвенным путем из"0 величины общей деформацииПример реализации устройства,В качестве устройства использовали испытательную машину УРС, рассчитанную на номинальную нагрузку . 500 кН и15 оборудованную следящим электрогидравлическим приводом, измерительными датчиками деформации и нагрузки,Испытывали образец конструкции из материала Д, длиной 500 мм, сечением 50020 мм 2, При нагрузке 150 кН общая деформация образца составляла 0,8 длины образца 4 мм), а пластическая деформация 0,2(1 мм), В результате тарироаки установиличувствительность измерительных каналов:25 кНпо нагрузке 25 . по деформации05 ммВ цепь обратной связи гидропривода30 включали датчик деформации, т.е. управление велось по деформации. В качестве предельного значения деформации, прикоторой разность сигналов измерительныхдатчиков достигает 2 В, что соответствуетр-5 величине пластической деформации, равной 1 мм.Малоцикловые испытания осуществляли знакопеременными нагрузками со скоростью 0,4 мм/с. При этом измеряли разностьсигналов измерительных датчиков нагрузкиР и деформации е и одновременно велизапись кривой Ц е) на графопостроителе. Впроцессе испытаний осуществлялось реверсирование гидропривода в моменты. когдаразность выходных сигналов измерительных датчиков достигала величин, равных +2В при растяжении и -2 В при сжатии образцаконструкции,Результаты измерения величины гистереэиса кривой Е( е ) показали, что величинапластической деформации равна заданной(1 мм) и стабильна независимо от общейдеформации,(56) Пособие справочное СКБИМ, ПО "Точмашприбор", Машина универсальная дляиспытаний на усталость типа УРС. хб0.276.064,ДПС, 1981, с, 120.1542218 Формула изобретения Составитель И. Гринев Редактор Г. Наджарян Техред М.Моргентал Корректор М. КерецманТираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 45 Заказ 3351 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ НА УСТАЛОСТЬ. содержащее: последовательно соединенные электриче-, ский регулятор нагрузки, силовой привод и датчики нагрузки и деформации. соединенные с соответствующими входами электрического регулятора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности эа счет исключения влияния зоны пластической деформации, оно снабжено дифференциальным усилителем, соединенным с выходами датчиков деформации и нагрузки, 5 последовательно соединенными нелинейным звеном с регулируемой зоной нечувствительности и интегратором, второй вход электрического регулятора соединен с выходом интегратора, а выход дифференци ального усилителя соединен с входомнелинейного звена.