Установка для определения характеристик циклической трещиностойкости

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 15873 19 1)5 С 01 Н 3/32 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ИТЕТ РЫТИЯ Ц . с"т 1 ЗОБРДЕТЕЛЬСТБ ПИСАНИ АВТОРСКОМУ ТЕН(71) Институт проблем прочностиАН УССР и Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) М,А,Гаврилюк, А.Я.Красовский, Т.Г.Галамай и И,С,Пиняк(56) ЛаЬ 1 опяЫ Э.А., 1.ее В,Н. Ацгошагей Рагщце Сгас 1 СгогЬ Васе Теяг 1 пд Цзпп а Сошрцгегяей Тези Яуягещ. - Яос 1 еСУ оУ Егг 1 гопшепга 1 Епд 1 пеегя, Бее, 1 пгегп. Сопй, оп 01 дга 1 ТесЬ- пщцея 1 п Раг 1 оце, БЕЕ СО 83, Рго-. сеейпяя оГ гЬе 1,опдоп, 28-30 МагсЬ 1983-1989, р 291-308.(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЦИКЛИЧЕСКОЙ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ (57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для определения раскрытия трещины (РТ) и закрытия трещины (ЗТ) у ее вершины. Цель изобретения - повышение точности регистрации текущих параметров испытаний путем получения характеристик циклической трещиностойкости в реальном масштабе времени. Уста- норка содержит испытательную машину 1, датчик 4 силы, датчик 5 РТ, пульт управления 6 и систему регистрации . параметров испытаний, включающую АЦП 11, блок 13 обработки информации в виде микро-ЭВМ, ЦАП 14 и компаратор 15, По параметрам Р , Рмин) цикла нагружения блок 13 определяет п рав" номерно расположенных по амплитуде значений сигнала нагрузки и послецо; вательно выдает на вход ЦАП 14 соответствующие им коды. Коды преобразуются ЦАП в пропорциональные напряжения, поступающие на вход компаратора 15. На другой вход компаратора посту-, пает опорный сигнал нагрузки с выхода усилителя 9 датчика 4 силы. В момент сравнения сигналов компаратор запускает АЦП 11. Результат измерения РТ (ЗТ) через АЦП поступает на вход блока 13, Строится зависимость Р-с 1, по которой определяют величину Р 1 (ЗТ) у ее вершины в реальном масштабе времени, 4 ил.Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для определения раскрытия трещиы (РТ) и закрытия трещины (ЗТ) у ее5ершины при циклическом нагруженииобразца материала.Цель изобретения - повышение точности регистрации текущих параметровспытаний путем получения характеристик циклической трещиностойкости вреальном масштабе времени,На Фиг,1 изображена функциональнаясхема установки; на фиг.2 - графикоперации равномерного квантования периода цикла по нагрузке; на фиг.3 -рафик зависимостинагрузка - РТ (Р - Р)определяемой в процессе испытания; наФиг.4 - алгорйтм равенства приращенийеличин РТ при равномерном квантоваии периода цикла по нагрузке для лиейных участков зависимости Р - 4.,Установка содержит испытательнуюаыину 1, имеющую захваты 2 образцаисследуемого материала, датчик 4 25силы, датчик 5 раскрытия трещины ипульт 6 управления, включающий блоки7 задания программы испытания, охваченные системой 8 обратной связи, усилитель 9 сигнала датчика силы и усилитель 10 сигнала датчика РТ, и систему регистрации параметров испытаний,содержащую аналого-цифровой преобра-,зователь (АЦП) 11, интерфейс 12, блок13 обработки информации, выполненныйв виде микро-ЭВМ, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 14, компаратор 15и устройство 1 Ъ вывода информации.Установка работает следующим образом, 40В память блока 13 обработки информации предварительно вводятся значения нагрузки: максимальное (Р,ас),.минимальное (Р ), статическое (Р );частота нагружения (2)и программа за-дания цикла. По значениям Р ,и Рблок 13 определяет и равномерно расположенных по амплитуде значений сигнала нагрузки (Фиг. 2). Равномерноеквантование периода цикла по нагрузке 50в два раза повышает быстродействие,так как необходимо запоминать толькозначения сигналов датчика РТ, а значения нагрузки занесены в память блока 13,55Затем установка переводится в режим обработки информации с выходовусилителей 9 и 10 датчиков 4 и 5,Блок 13 последовательно выдает на вход ЦАП 14 через интерфейс 12 предварительно вычисленные коды (и значений за .период цикла по нагрузке), Эти коды преобразуются ЦАП в пропорциональные напряжения, которые посту пают на вход компаратора 15, На другой вход компаратора поступает опор-., ный сигнал нагрузки, имеющий синусоидальную форму, с выхода усилителя 9 датчика 4 силы. В момент сравнения сигналов компаратор выдает сигнал запуска АЦП 11. Результат измерения РТ (ЗТ) через АЦП 11 и интерфейс 12 поступает на вход блока 13 обработки информации. Строится зависимость Р - с (фиг,3), по которой определяют вели-. чину РТ (ЗТ) в реальном масштабе времени. С этой целью в память блока 13введена программа, реализующая алгоритм равенства приращений величин РТ при равномерном квантовании периода цикла по нагрузке для линейных участков зависимости Р -(рис. 4), требующий запоминания координат только пяти характеристических точек последующей зависимости Р -д, отличающихся от предыдущих значений предшествующей зависимости Р - 4Это точки Рм,у (А), Р и точки В, С и Р , соответстМаКсвующие переходу от прямолинейного участка к криволинейному, и наоборот.Установка на основе испытательной машины УРС 20/6000, блока обработки информации в виде микро-ЗВМ ПК"Львов", ЦАП типа К 572 ПА 2, АЦП типа Ф 4882, компаратора типа 521 СА 1 и устройства вывода информации в виде видеомонитора типа Ц 80 Д опробована при испытаниях компактных образцов толщиной 12,5 мм, изготовленных из конструкционного материала 30 Лна частотах нагружения 5-100 Гц, при асимметрии цикла 0,1-0,6, максимальных нагрузках 10-27 кН при комнатных и климатических температурах, При . разбиении периода цикла по нагрузке на и = 60-100 участков и соответствующем числе измерений РТ (ЗТ) установка обеспечивает повышение точности регистрации текущих параметров испытаний эа счет получения характеристик циклической трещиностойкости (РТ и ЗТ у ее вершины) в реальном масштабе времени на частотах нагружения 30-100 Гц.Формула изобретенияУстановка для определения характеристик циклической трещиностойкости, 5,1587 содержащая испытательную машину, име-. ющую систему обратной связи, блоки задания программы испытаний и систе-, му регистрации параметров испытаний, включающую датчики соответственно силы и раскрытия трещины, усилители сигналов датчиков, аналого-,цифровой преобразователь, интерфейс, блок обработки информации, цифроаналоговый преобразователь и устройство вывода информации, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности регист; ации текущих параметров испытаний за счет получения характеристик циклической трещиностойкости в реальном масштабе времени, она снабжена 398 6компаратором, первый вход которогосвязан с выходом усилителя сигналадатчика силы, выход усилителя сигнал,датчика раскрытия трещины связан с.входом аналого-цифрового преобразова-,теля, выход которого через интерфейссвязан с блоком обработки информации,первый выход последнего через интер 101 фейс связан с цифроаналоговым преобразователем, а второй - с устройствомвывода информации, а выход цифроаналогового преобразователя связан с вторым входом компаратора, выход которогосвязан с входом запуска аналого-цифрового преобразователя,Заказ 3283 Тираж 502 ВНИИПИ Государственного комитета по иэобрет 113035, Москва, Ж, РаушсПРоизводственно-издательский комбинат "Патент Подписноеиям и открытиям при ГКНТ СССР я наб., д. 4/5 жгород, ул. Гагарина, 101