Стенд для испытания на усталость

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 953519(51)М, Кд. 001 Й 3/36 Ркударстюный комитат СССР до делан нзоаретеккк н открытнй:СЖъ 1ц рГорьковский автомобильный завод (Произв объединение "ГА 3 ф)(54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА УСТАЛОСТЬИзобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам дпя испытания на усталость и может быть ис попьзоввно в машиностроении,Известно устройство для испытания ме 5твллов, содержащее механизм нагружения,датчики параметров нагружения, подключенные к блокам регистрации и сигнализации появления разрушения 1.Устройство позволяет проводить испытания металлов на усталость, однакоиспользование устройства возможно топько дпя специально разработанных датчиков параметров, кроме того, необходимодо испытании знать места возможногоразрушения, где необходимо устанавливать датчики, что не всегда возможно.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является стенддля испытания на усталость, содержащий 20мехыизм нагружения, включаюший гидроцнлтптдр с сервоклапаном, датчики силыи деформации, автомат программного управления, вход которого подключен к 2 датчику силы, а выход - к сервоклапану, блоки регистрации и сигнализации, измеритель амплитуды и блок умножения 2,Стенд позволяет проводить испытания на усталость металлов, определяя неупругую деформацию металла, однако стенд не обладает средствами, позвопятощими определить величину раскрытия уствлост ной трешины, возникающей в изделиях при их упругом деформироввнии, Сто не обладает твкхе возможностью проведения натурных испытаний изделий.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.Указанная цель достигается тем, что стенд для испытания на усталость снабжен блоком сигнапизацтпт последовательно соединенными б оком памяти, сумматором и нуль органом, выход которого.Ш и вторым счетчиками с предустановкой, входы которых подключены к измерителю .амплитуды, а выходы к соответственно блоку памяти и сумматору, вторые вхо 3 95351ды котрых подключены к датчижу деформаащ, выход датчика силы подключенк измеуйугелю амплитудм, подключенномутакже к автомату программного управления м биеку умножения, второй входкотороГО подключен к Выходусумматораа вьщод - к блоку регистрации, подключенному также к выходу сумматора.Иа чертеже представлена блок-схемастенда, оСтенд для испытания конструкции 1на усталость содержит механизм нагружения, випочакеций гидроцилиидр 2 исервоклапан 3, автомат 4, датчики 5 и6 соответственно силы и деформации, 15измеритель 7 амплитуды и нуль орган 8,первый и второй счетчики 9 и 10 с предустановкой, подключенные к выходу измерителя 7 амплитуды, входы которогоподключены к автомату 4 и датчику 5 2 осИлы, последоватепьно соединенные блок11 памяти, входы которого подключенык датчику 6 деформации и первому счетчику 9, и сумматор 12, выходы которого пОдключены к нуль-Органу 8, блоки 2513, 14 соответственно умножения и регистраши, стенд содержит также блок15 сигнализ ации, подключенный к нульоргану 8,Стенд работает следукяпим образом.При включении стенда усилие, нагружающее конструкцию, возбуждается гидроцилиндром 2, подача рабочей жидкостив который регулируется сервоклапаном 3,Сервоклапан 3 подключен к автомату 435программного управления, который ведетуправление по ступенчатой программе.Испытания проводят по усилию в зонеупругой деформации консрукнии 1, Сигнал, пропорциональный усилию, поступаетот датчика 5 силы в автомат 4. Автомат. 4 задает по программе максимальное(амплитудное) значение силы измерителю 7 амплитуды. Во время работы придостижеющ равенства сигналов, посту 45лающих в измеритель, последний вырабатывает импульс, который поступает всчетчики 9 и 10 импульсов с предустановкой. Причем за счет предварительнойустановки счетчик 9 вырабатывает сиг 5 Онал записи в блок 11 памяти на одномиз первых срабатываний измерителя 7.Тыим образом, при достижении амплитуды заданного усилия на одном из первыхциклов нагружения в каждой ступени за дания блок 11 памяти запоМинает значение деформапии конструкпии, поступающееОт датчика 6 деформации. Значение деформации, запомненное на одном из пер 9 4вых циклов нагружения каждой ступени задания, поступает в сумматор 12, на вход которого также поступает текущее значение деформации от датчика 6 де формацииПо сигналу счетчика 10 сумматор 12 алгебрапчесзи суммирует значение деформашщ на первом цикле испытания и последующих циклах.Сигнал на выходе счетчика 10 с предустановкой формируется в моменты достижения амплитуды усилия. Причем, счетчик 9 выполнен таким образом, что срабатывает только один раз при достижении значения предустановки, а счетчик 10 срабатывает каждый раз (циклически) при достикении значения предустановки. При этом значение предустановки счетчика 10 устанавливают больше, чем значение предустановки счетчика 9,При переходе на следующую ступень задания автомат 4 программного управления обнуляет счетчики 9 и 10. (Связь автомата 4 и счетчиков не показана).Результатом алгебраического суммирования сумматором 12 является разница амплитудь деформации на одном из первых циклов нагружения в каждой ступени программы и амплитуды деформации на последуюпах циклах нагружения внутри этой ступени.Знак алгебраического суммирован ия указывает на упоочнение или разупрочнение (разрушение) конструкции, В последнем случае для испытания на изгиб в зоне упругой деформации результатом сумматора 12 будет являтся цриращеоие амплитуды деформации, т.е. величина раскрытия трещины. Значение раскрытия трещины 1 юсту 11 ат на Вход нч 1 ь Органа 8, блок 14 регистрации и блок 13 умно.жения, который величину раскрьгли трешины. умножает на значение усилия, поступающее,на его вход от датчика 5 си лы и тем самым на выходе формируется значение, пропорциональное выполненной работе разрушения, которое поступает в блок 14 регистрации.Нуль-орган.8 вырабатывает сигнал в момент достижения величины приращения амплитуды деформации (величины раскрытия трещины при испытании на изгиб) заданного значения. Сигнал с выхода нуль-органа 8 включает блок 15 сигнализации. Есле установку июль-Органа 8 выполнять близкой к нулю, то сигнал поступает на вход блока 15 сигнализации в самом начале разрушения.. Макаренк 71 Тираж 887, ПодписНИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий13038, Москва, Ж 35, Раушская наб.,62 о П фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная 5 9535Изобретение расширяет функциональные возможности стенда, обеспечввая прведение ищытаний на усталость натурных конструкций в области упругой деформаяние5 формула изобретения Стенд для испытания на усталость, содержащий механизм нагружения, вклюй пццтттр рдатчикд силы и деформации автомат программного управления, вход которого подключен к датчику силы, а выход - к сервоклапану, блоки р гистрапии и сигнализации, измеритель амнлнтуды и блок умножении, о т л и ч а ю щ и й с я теа, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен последовательно соединенными блоком памяти, сумматором и нуль-органом, выход которого подключен к блоку сигнализации,19,бпервым и вторым счетчиками с предустановкой, входы которых подключены к измерителю ампатуды, а выходы к соответственно блоку памяти и сумматору,вторые входы которых подключены к даъ.чику деформюпавыход датчика сюыподключен к измерителю амплитуды, подключенному также к автсмату программного управления и блоку умнокення, второйвход которого подключен к выхсщу сумматора, а выход - к блоку регистрации,тюдключенному также к выходу сумматора.Источники ивораацни,прщштые во внимают при экспертизе1. Школьник А. М. Скорость ростатрещин и живучесть металла. М., фМеталлургияф,1973, с. 14-18.2.ботки экспериментальных результатовщж исследовании усталостного повреждения металлов ИППП АН УССР. Информмыионное письмо М 41. наукова думкаф, Киев, 1973 1 прототип).