Устройство для испытания образцов на термическую усталость

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) О 1 М 3/60 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Р 1техническ азилеева ельство СССР3/60, 1978.СПЫТАНИЯ ОБРТАЛОСТЬсится к испы тност ания образцов сть, Устройст точность исойство содер де основания колонн 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетР 691732, кл, С 01 М (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЦОВ НА ТЕРМИЧЕСКУЮ УС(57) Изобретение отнотательной технике, вустройствам. для испытна термическую усталово позволяет повыситпытания. Для этого усжит силовой контур в1 и закрепленных на н с траверсами 3-5, приспособлениедля нагрева и охлаждения и узел изменения жесткости силового контураУзел изменения жесткости силового контура выполнен в виде электромагнитов 29, магнитопровод каждого изкоторых состоит из трех основныхдисков 30-32 с канавками 33 и 34 наих смежных поверхностях, В канавках33 и 34 размещены обмотки 35 и 36электромагнитов. Крайние диски 30и 32 жестко связаны между собой исоединены с траверсой 5, а среднийдиск 31 жестко закреплен на колонне 2. В процессе испытаний крайниедиски 30 и 32 перемещаются в ту илииную сторону относительно диска 3 1,что приводит к изменению жесткостиустройства и изменению деформацииобразца 12. 1 з,п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания образцов на термическую усталость.Цель изобретения - повышение точ ности испытания за счет обеспечения синхронности работы элементов устройства.На фиг, 1 изображена схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - узел изменения жесткости силового контура, на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2.Устройство содержит силовой контур, выполненный в виде основания 1 и закрепленных на нем колонн 2, на которых установлены неподвижные 3 и 4 и подвижная 5 траверсы, На траверсах 4 и 5 установлены захваты 6 и 7, каждый из которых выполнен в виде полусферических шайб 8 и 9 и гаек 10 и 11. Захваты 6 и 7 предназначены для крепления испытуемого образца 12. Траверса 4 электрически изолирована от колонн 2 с помощью втулок 13, из - готовленных из диэлектрических материалов.Приспособление для нагрева образца 12 выполнено в виде трансформатора 14, вторичная обмотка 15 которого подсоединена к образцу 12, а первичная обмотка 16 через блок 17 регулирования температуры и блок 18 сопряжения соединена с электронным блоком 19 управления испытаниями, состоящим, 35 например, из вычислительной машины, Приспособление для охлаждения выполнено в виде источника (не показан) сжатого воздуха, связанного с образцом 12 через трубки 20 и 31. На образце 12 закреплена термопара 22, подключенная через потенциометр 23 и вольтметр 24 к блоку 18 сопряжения. На образце 12 закреплен также датчик 25 деформации, связанный через преобразователь 26 сигналов, самописец 27 и вольтметр 28 с блоком 18 сопря" жения. Узел изменения жесткости силового контура выполнен в виде электромагнитов 29, магнитопровод каждого из которых состоит из трех соосных дисков 30-32 с канавками 33 и 34 на их смежных поверхностях. В канавках 33 и 34 размещены обмотки 35 и 36 электромагнитов. В дисках 30-32 выполнены сквозные отверстия 37-39, в которых размещен участок соответствующей колонны 2. Крайние диски 30 и 32 жестко связаны между собой оправкой 40, соединенной с подвижной траверсой 5, и установлены с возможностью перемещения вдоль оси колонн 2. Средний диск 31 жестко закреплен на колонне 2. Обмотки 36, размещенные в канавках 34 среднего диска 31, намотаны в одну сторону и встречно обмоткам 35, размещенным в канавках 33 крайних дисков 30 и 32. Узел изменения жесткости связан через блок 41 регулирования жесткости с электронным блоком 19 управления испытанием.Устройство работает следующим образом.Включают электронный блок 19 управления испытанием, который через блок 4 1 регулирования жесткости подает в обмотки 35 и 36 электрический ток, величина которого обеспечивает положение крайних дисков 30 и 32 на одинаковом расстоянии от среднего диска 3 1Такое положение дисков 30- 32 обеспечивается за счет уравновешивания магнитных полей, возникающих между крайними 30 и 32 и средним 31 дисками, вследствие того, что обмотки 36, размещенные в канавках 33 среднего диска 31, намотаны в одну сторону и встречно обмоткам 35, размещенным в канавках 33 крайних дисков 30 и 32, При таком положении подвижной траверсы 5 закрепляют ис-пытуемый образец 12 с помощью полусферических шайб 9 и 8 и гаек 10 и 11 в захватах 6 и 7. Последующее нагружение образца 12 осуществляется за счет его температурной деформации силовым контуром устройства. Через блок 18 сопряжения, блок 17 регулирования температуры и трансформатор 14 пропускают через образец 12 электрический ток, вследствие чего образец 12 нагревается. Температура его измеряется термопарой 22, регистрируется потенциометром 23 и вольтметром 24 и передается через блок 18 сопряжения в электронный блок 19 уп-равления испытаниями, где сравнивается с заданнымизначениями. При различии фактической температуры и заданной через блок 17 регулирования температуры подаются команды на включение или отключение трансформатора 14. Охлаждение образца 12 производится сжатым воздухом, постоянно продуваемым через него, что обеспечивает регулирование термичес12 контура. кого цикла как на стадии нагрева, так и на стадии охлаждения за счет изменения температуры образца 12.Изменение длины образца 12 фиксируется датчиком 25 деформации, с помощью преобразователя 26 преобразуется в электрический сигнал. Указанный сигнал измеряется вольтметром 28, регистрируется самописцем 27 и подается в блок 18 сопряжения и электронный блок 19 управления испытанием, где он сранивается с сигналом, характеризующим заданную величину деформации образца 12., Разность этих сигналов подается на блок 41 регулирования жесткости, где происходит его усиление и преобразование в электрический ток, подаваемый на обмотки .35 и 36 электромагнитов, В результате изменения магнитных полей между дисками 30-32 изменяется усилие, с которым крайние диски 30 и 32 стремятся к положению равновесия, т,е. жесткость устройства в процессе испытания плавно увеличивается или уменьшается, регулируя изменение деформации образца 12. Плавное измененение жесткости силового контура устройства в процессе испытания повышает его точность за счет обеспечения заданного термодеформационного цикла образца, Циклический нагрев и охлаждение образца 12 продолжают до его разрушения, а количество термических циклов, необходимое до разрушения образца 12, служит критерием термической усталости испытуемого материала. 81982 4 Формула изобретения 1. Устройство для испытания образцов на термическую усталость, содержащее силовой контур, выполненный ввиде основания и закрепленных на немколонн с подвижной и неподвижнойтраверсами, захваты для крепленияобразцов, приспособление для нагрева10 и охлаждения, регулятор температурыи узел изменения жесткости силовогоконтура, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностииспытания, узел изменения жесткости15 силового контура выполнен в видеэлектромагнитов, магнитопровод каждого из которых состоит из трех соосныхдисков с канавками на смежных поверхностях, в которых размещены об 20 мотки электромагнитов, и со сквозными осевыми отверстиями, в которыхразмещен участок соответствующей колонны, крайние диски жестко связанымежду собой и установлены с возмож 25 ностью перемещения вдоль оси колонны,а средний диск жестко закреплен наколонне,2, Устройство по п. 1, о т л и - 30 ч а ю щ е е с я тем, что обмоткиразмещенные в канавках среднего диска, намотаны в одну сторону и встречно обмоткам, размещенным в канавках крайних дисков , а устройство снабжено электронным блоком управления , связанным с узлом изменения жесткости силового1281982 Фиг Составитель В,ГриненкоТехред Л,Сердюкова Корректор М.Пожо едактор И.Николай аказ 7257/4 писноеССР о й ска Ужгор л, Проектная, 4 ятие,Тираж 776 ВНИИПИ Государственн по делам изобретен 035, Москва, Ж, Раизводственно-полиграфическое пре омитета Соткрытийя наб д