Установка для испытания образцов на циклическую трещиностойкость

(71) Институт иАН УССРЯЧ 1 иня и(7-, И.,. (53) 5.5)(56) Завод к" 5, с. 34Там ж я, 19 б 3 яборя гор 197 5 11 ОСУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТГО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬТИЯМПРИ ГНКТ СССР(57)Изобрегение относчся к мс:хяническил испытаниям конструкдиьхматериалов. Цель изобретения - повышение точности ьчьянления тн симестах с ограниснил досту "становка содержит образец 1, ,отвчиль 2е еняО пиясряллу . пр ь 11)ного скянироия, устриств.про 1 ольного скнировация датчик 5 длитрегвшь, елевую дияфраглг 7 поперечнго сянировяния устрйство 8 поперечного сканирования, первый б и второй 9 обчективь, Фотоприемцик 10, усилите.ь 11 фототока, порог вое устройство 12, датчик 13 длины трегины, второ регистрирунпрш прибор 14 11 р цспс).зкенп верьчны треЩгны в центре нелепо диябрягмь 3 на вькоде усиитл11 взцикает напряжение, равное пороговому. 1 елевяя диафрагма 3 устрой твя 4 продольного сканиняппи ц з гт момент цеполвюняа яуиы;ятикя 13 няходятся у веЮО 1- ны псас,1 уело, треш, образна, 1. злерямт и .ичину перемеения винта устрой тн 4 датчиком 5, зятем изле.р 1 т в з.1 пгицу раскрытия трспвп втор нистрируидз рибори 14.1 гл1 О 15 20 сканирования, включающее опору, элек 40 диафрагмой 7 поперечного сканирования.45 50 рования кииематически связано со целевой диафрагмой 7 поперечногО схани 55рования. Выход фотоприемника 10 электрически связан с входом усилителя 1фОтОтоКа, ВЫХОД ПОСЛЕДНЕГО СОЕДИНЕНс входом порогового устройства 12,Изобретение относится к механнческим испытаниям конструкционных мате-, риалов и может быть использовано для определения характеристик трещиностойкости при циклических испытаниях. Цель изобретения - повышение достоверности результатов испытаний в местах с ограниченным доступом за счет уменьшения влияния на результаты испытаний характера нагружения образца.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемой установки для испытаний образцов на циклическую трещиностойкость,Установка содержит нягружающее устройство, вклочающее привод и захваты (не показаны) для крепления образца 1 исследуемого материала, осветитель 2, гелевую диафрагму 3 дродольного сканирования (выполненнуюв виде пластины с прямоугольным отверстием), устройство 4 продольного тродвигатель, редуктор, пару винтгайка (полностью на показаны)датчик 5 длины трещины с первым регистрируюцюч прибором, щелевую диафрагму7 поперечного сканирования (выполненную в виде пластины с прямоугольным отверстием), устройство 8 поперечного сканирования, содержащеезвуковой генератор и электродинамический вибратор (не показаны), первый б и второй 9 объективы, фотоприемник 10, усилитель 11 фототока, пороговое устройство 12, датчик 13 раскрытия трещины, второй регистрирующий прибор 14 - измеритель раскрытия трещины, включающий усилительи вольтметр. Первый объектив 6 установлен между щелевой диафрагмой 3продольного сканирования и щелевой Второй объектив 9 размещен между щелевой диафрагмой 7 поперечного сканирования и фотоприемником 1 О, Первый 6 и второй 9 объективы, щелевыедиафрагмы продольного 3 и поперечного 7 сканирования и фотоприемник10 расположены на одной оптическойоси. Устройство 8 поперечного сжани 30 35 выход которого подклочен к входу устройства 4 продольного сканирования, которое механически связано с датчиком 13 раскрытия,трещины, выход которого электрически связан с вторым регистратором 14 - измерителем раскрытия трещины, Датчик 5 длины трещины электрически соединен с первым регистратором и кинематически - с устройством 4 продольного сканирования.Установка работает следующим образом.Световой пучок от источника 2 через целевую диафрагму 3 продольного сканирования устанавливают на полированной поверхности образца 1 с трещиной. Когда вершина трещины находится в центре щелевой диафрагмы 3 продольного сканирования, световой пучок отражается от полированной поверхности обраэца 1, фокусируется первым объективом б в центр целевой диафрагмы 7 поперечного сканирования, осуществляющей сканирование вершины трещины по высоте образца. Второй объектив 9 фокусирует световой - пучок на фотоприемник 10, с выхода которого фототок поступает на вход усилителя 11 фототока, который построен на микросхеме операционного усилителя К 140 УДЬ, Далее сигнал поступает на вход порогового устройст-, ва 12, которое построено на микросхеме компаратора напряжения 521 САЗ, На выходе усилителя 11 фототока возникает напряжение, равное пороговому напряжению. Щелевая диафрагма 3 устройства 4 продольного сканирования оказывается в этот момент неподвижной, а щупы датчика 13 раскрытия трещины находятся у вершины исследуемой трещины образца 1.Измеряют величину перемещения винта устройства 4 продольного сканирования датчиком 5 длины трещины с первым регистрирующим прибором, по которой судят о длине трещины, а величину раскрытия трещины - вторым регистрирующим прибором 14 - измерителем раскрытия трещины. Когда вершина трещины смещена вправо от цент-, ра щелевой диафрагмы 3 продольного сканирования, на выходе усилителя 11 фототока возникает напряжение, отличаощееся от порогового значения в большую сторону. 11 ороговое устройство 12 выдает команду устройству 4вершины трещины, короткого замыкания. Формула изобретения Составитель Е. ВоронинТехред М.ДидыкКорректор М.Демчик Редактор И.Петрова Заказ 750 Тирам 391 ПодписноеЬНИИПИ Государственного комитета по иэобретеииян и открыгиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская иаб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 продольного сканирования на смещение щеленой диафрагмы 3 продольного сканирования до совладения центра целевой диафрагмы 3 продольного сканирования с верликой трещины. Когда вершина трегп смещена влево от центра щелевой диафрагмы 3 продольного сканирования, на выходе усилителя 11 фототока возникает напряжение, отли чаюцееся от порогового значения в меньшую сторону, 1 ороговое устройство 12 выдает команду устройству 4 продольного сканирования на смещение щелевой диафрагмы 3 продольного ска нирования до совпадения центра г(елевой диафрагмы 3 продольного сканирования с вершиной трещины.Установка опробована при циклических испытаниях образцов в криока 20 мере с контактными холодильниками.Ъ Испытания проводили на компактных образцах толщиной 12,5 мм из стали ЗОЛ, 15 Х 211 ФА, при частотах 15-3 Гц, асимметрии 0,1-0,5, нагрузках 25 20-30 кН и темпера.урах 273- 173 К. Таким образом, по сравненцю с известным предлагаемая установка позволяет повысить достоверность реэульта тов при испытаниях в местах с ограниченным доступом за счет исключения влияния циклического характера нагружения образца, влияния на результаты испытаний электрического тока, проходящего через образец, разогрева Установка для испытаний образцов на циклическую трещиностойкость, содержащая нагружающее устройство и систему регистрации параметров испытаний, включающую в себя датчик длины трещины и соединенный с ним первый регистратор, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения точности при испытаниях в местах с ограниченньв доступом, она снабжена последовательно устаиовленньии на пути светового луча осветителем,образца, щелевой диафрагмой продольного сканирования с устройством про, дольного сканирования, первым обьективом, щелевой диафрагмой поперечного сканирования с устройством поперечного сканирования, вторым обьективом, фотоприемником с усилителем, который подключен к пороговому устройству, выход которого подключен к входу устройства продольного сканирования, механически связанного с датчиком длины трещины, выход которого электрически связан с вторыч регистратором, а датчик длины трещины электрически соединен с первьн регистратором и кинематически связан с устройством продольного сканированмя.