Способ испытаний мартенситного двигателя и устройство для его осуществления

)5 Р 036 7/ ИЯ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71 Научно-производственный кооперативЦентр перспективных разработок "Катран"(56) Ме 1 топ К,ИМеосег О, ТЬе ейесс о 1оррозп 9 зтгезз оп зЬаре венду апдеаГ 1 епзтз гечегзоп. - Ясгрта МеТаИозцса,1978, ч, 12, р, 5-9.(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ МАРТЕНСИТНОГО ДВИГАТЕЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к йию, а более конкретно к сре. ля Мартенситных двигателей быть использовано черри исп исследованиях МД, наприме и выходном кбнтроле либо и разработке новых МД. Целью изобретения явля ние эффективности и расшир нальных возможностей.Укаэанйая цель достисае способе испытаний МД, вкл ведение серий перемещен звена между крайними по счет термоциклирования ТЧ нагрузки на выходное звено рии и измерение пвраметров серии, в каждой серии дополн ряют нагрузку, неупругое и пластический недовозврат Т нальную принимают опреде/или дном при ко работу машинос дствам ко (МД), и м ытаниях и р, при вхо ри НИОК ется пов ение фун емой МД нята вели- ошением- -Ъ ышекцио ии испыГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО;СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) тся тем, что в ючающем проий выходного ложениями за Э, изменение от серии к се- ТЧЭ в каждой ительно измееремещение и ЧЭ, а за номиляемую по из(57) Использование: в машиностроении, в качестве средства контроля или испытания мертенситных двигателей преимущественно.с антифазной установкой термочувствительных элементов. Сущность изобретения: при проведении серий термоциклирования термочувствительных элементов с различной нагрузкой в каждой серии измеряют нагрузку Хь неупругое перемещение дн (Х) и пластический недовозврат дп (Х) термочувствительного элемента А и за номинальную принимают нагрузку, при которой двигатель совершает максимальную работу до первого отказа, которая определяется из соотношейия измеряемых параметров, как: А = 0,25 Х - -. 5 ил.3 ь (х,меренным параметрам нагрузку,рой МД совершает максимальнуюпервого отказа.За величину работы совершдо первого отказа может быть причина работы, оп 1 еделяемая соотндн ХА 0,25 Хгде Х - нагрузка в каждой из 1-й се-" таний;д Х -неп гоепе еме н ( ) У,ру р щение ТЧЭ при 1-й нагрузке;дп (Х) - пластический недовозврат ТЧЭ при 1-й нагрузке.СВ устройстве для испытаний МД, содержащем барабан с кинематической связью, выполненной с возможностью подключения к выходному звену МД, гибкую тягу, соединенную одним концом с барабаном, а другим с грузом, и блок измерения угла поворота барабана. МД снабжен дополни 1800100тельной гибкой тягой с грузом на конце иопорной плоскостью, причем дополнительная тяга закреплена свободным концом набарабане в точке, диаметрально противоположной точке крепления первой тяги, аопорная плоскость расположена под грузами с возможностью взаимодействия с последними,На фиг.1 схематично показан общий видустройства для испытаний МД; на фиг.2 - 4 -различные фазы испытаний МД; на фиг,5 -нагрузочные характеристики исследованного МД,Исследуемый МД содержит два ТЧЭ 1 и2, изготовленные из материала, проявляющего эффект памяти формы, которые снабжены средством пораздельного нагрева (непоказано) и через стойки 3 связаны с выходнымзвеном 4, которое выполнено в видепластинчатого руля подводного аппарата иустановлено с возможностью поворота в бабитовых втчлках 5 челноков 6, Последниежестко закреплены на пластинчатом стабилизаторе 7.Устройство содержит блок измеренийугла поворота, который содержит соединенный с осью 8 руля 4 датчик 9 положения иизмерительное цифровое устройство 10, нагружающее устройство, содержащее соединенный с осью 11 руля 4 нагруэочныйбарабан 12, который гибкими тягами 13 и 14связан с грузами 15 и 16 соответственно, иопорную поверхность 17, .которая взаимодействует с грузами 15 и 16. Гибкие связи 13и 14 в процессе работы могут образовыватьпровис 18 или 19.Исследуемый МД работает следующимобразом,При поочередном пропускании электрического тока по ТЧЭ 1, 2 последние, восстанавливая исходную форму, сокращаютдлину и перекладывают руль 4 и растягивают дополнительно второй ТЧЭ, установленный в противофазе к первому,Работа устройства при исследованииМД с фиксированным средним положениемпоясняется на фиг,2-4, Фиксированностьсреднего положения заключается в самопроизвольном возврате выходного звена 4в среднее между крайними положение приснятии нагрева с ТЧЗ 1,2, Перед испытаниями длина тяг регулируется таким образом,что в среднем положении звена 4 оба груза15, 16 взаимодействуют с поверхностью 17(фиг,3), При отклонении звена 4 в любую изсторон поворачивается барабан 12, что приводит к образованию провиса 18 или 19 наодной из тяг 13 или 14, и к подъему груза 15или 16 с поверхности 17 (фиг.2 и 4), Подъемгруза приводит к появлению момента со 50 55 Формула изобретения 1, Способ испытаний мартенситного двигателя, включающий проведение серий перемещений выходного звена между крайними положениями за счет термоциклирования термочувствительных элементов, изменение нагрузки выходного вала от серии к серии.и измерение параметров термочувствительных элементов в каждой серии, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности путем определепротивления, равного произведению массы груза 15 или 16 на плечо момента, Изменяя величину груза, изменяют величину момента, действующего на звено 4. При испытаниях величина нагрузки задается, а блок 10регистрирует неупругое перемещение ипластический недовозврат звена 4. По этимрезультатам вычисляется работа эа цикл, ас учетом ресурса МД определяется работасовершаемая до наработки на отказ, Однако совсем не обязательно доводить МД доотказа на каждом из нагрузочных режимов.Ниже показана методика, позволяющая определить работу МД при наработке на отказ, не доводя его до разрушения или отказа.По полученным результатам строятся нагрузочные характеристики МД (фиг,5),Работа, совершаемая МД при наработке на отказ, будет равна20 А:А, (2)где А 1 - работа совершаемая за один цикл;и - ресурс МД,Нетрудно показать, что:А 1= 0,5 Х дн (Х 1), (3)и =. 0 5 ". - ) . (4)дп (Хч)Подставив (3) и (4) в (2). получим выражение (1). Множитель 0,5 в выражениях (3) и (4)появляется в результате оптимизации.Нагрузка, при которой МД совершаетмаксимальную работу при наработке на отказ, выбирается номинальной. На этом нагрузочном режиме МД обеспечиваетмаксимальную экономическую эффективность от своего использования.На фиг.5 показаны нагрузочныэ характеристики МД с удлинением 0,015, ТЧЭ которого были изготовлены из никелида.титана, легированного по разрезу заменын и кел я 17 меди,Использование настоящего изобретения позволит получить положительный эффект за счет повышения эффективностиконтроля, расширения его функциональных45 возможностей, увеличения информативности и возможности оптимизации параметров.фиг ния номинальной нагрузки, в каждой серии дополнительно измеряют нагрузку, неупругое перемещение и пластический недовозврат термочувствительноо элемента, а за номинальную принимают определяемую по измеренным параметрам нагрузку при которой двигатель совершает максимальную работу до первого отказа,2. Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что величину работы совершаемую двигателем Ао первого отказа определяют в соответствии с соотношением где Х 1 - нагрузка в каждой изсерий испытаний;дн (Х) - чеупругое перемещение термочувствительного элемента при нагрузке Х; дп (Х) - пластический невозврат термочувствительного элемента при нагрузке Хь3. Устройство для испытания мартенситного двигателя, содержащее барабан с 5 кинематической связью, выполненной свозможностью подключения к выходному звену мартенситного двигателя, гибкую тягу, соединенную одним концом с барабаном, а другим - с грузом, и блок измерения 10 угла поворота барабана, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, двигатель снабжен дополнительной гибкой тягой с грузом на конце и опорной плоскостью, причем допол нительная тяга закреплена свободным концом на барабане в точке диаметрально противоположной точке крепления первой тяги, а опорная плоскость расположена под грузами с возможностью взаимодействия с 20 последними.,3 Составитель А. Остапенко едактор С. Кулакова Техред М,Моргентал Корректор С. Пекарь аказ 1148 Тираж ПодписВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и от113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/ иям при ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагари