Автоматическое измерительное устройство для исследования энергии ударного разрушения образцов с помощью роторного копра

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл. 6 01 й 3/34 6 01 й 3/06 с присоединением заявки йо Государстеенный комитет СССР по делам изобретений и открытий(5 З) УДК 620.1,05; :620,1787(088.8) Дата опубликования описания 260780(72) Авторы изобретения Б.П.Фридман и Б.П, Фридман Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе(54) АВТОМАТИЧЕСКОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭНЕРГИИ УДАРНОГО РАЗРУШЕНИЯ ОБРАЗЦОВ С ПОМОЩЬЮ РОТОРНОГО КОПРА Изобретение относится к исследованиям механических свойств материалов а, в частности к автоматизации исследования материалов на роторных копрах ударным разрушением.Известны автоматические измерительные устройства для ударных испытаний материалов, обеспечивающие автоматизацию подачи испытуемого объекта под удар при заданной скорости вращения диска с бойком Ц .Известно также автоматическое измерительное устройство для исследования энергии ударного разрушения образцов с помощью роторного копра с диском ротора, приводом и муфтой их сцепления, содержащее регулируемый синхронизатор, подачи образца под бивень копра и, свя эанный с ним узел включения подачи образца 2 .Недостатком известных устройств является низкая производительность контроля.Для повышения производительности 5 контроля предлагаемое устройство дополнительно снабжено ключом, измерителем скорости вращения диска ротора с узлом фиксации заданных оборотов, связанным с муфтой ротора и че-. рез ключ с синхронизатором, блоком управления с узлом возврата в исходное состояние и регулируемым узлом задержки, включенным между узлом возврата в исходное состояние и синхронизатором.Такое выполнение измерительного устройства позволяет автоматизировать цикл измерения и подготовить роторный копер к началу следующего измерения.На чертеже схематически изображено предлагаемое автоматическое измерительное устройство.На общую ось диска ротора 1 копра посажен фазирующий диамагнитный диск 2 с закрепленным в нем магнитным элементом 3, У внешней кромки диска 2 установлен неподвижный индукционный рецептор 4, зазор магнитопровода которого обращен к боковой поверхности диска 2. Обмотка рецептора 4 соединена с последовательно включенным усилителем 5, дифференцирующим узлом б и ждущим мультивибратором 7, к выходу которого подключена первичная обмотка поляризованного реле. 8. В цепь вторичной обмотки реле 8, подключенной к источнику постоянного тока, введен переменный резистор 9. Элементы 2-9 образуют регулируемый синхронизатор подачиобразца под бинь.На общую ось диска рстора 1 копражестко посажен также ротор индукционного тахогенератора 10, служащего дляизмерения скорости вращения диска ротора. Его обмотка 11 соединена с диодным мостом 12, Выход моста 12 параллел но связан как с перенастраиваемым блоком 13 фиксации заданных оборотов иподключенным к нему частотным реле14, образующим узел фиксации заданных оборотов, так и с диагональю симметричной мостовой цепи, состоящей издвух пар нормально замкнутых контактов 15 и 16, принадлежащих соответственно частотному реле 14 и оконечному реле 17 блока управления (пунктирно очерченного ча чертеже нужным контуром), а также из пары последоватнльно включенных конденсаторов 18 2 Ои 19, Эти конденсаторы, как и контакты 15, 16, соединены с симметричным входом электрометрического усилителя 20, к выходу которого черезпеременный резистор 21, подключенстрелочный иедикатор 22. Элементы 1522 образуют узел контроля энергииразрушения. Контакты 23 частотного реле 14 введены в цепь обмотки электромагнитной муфты 24 сцепления дискаротора 1 с приводом (на чертеке чепоказан).К емкости 25 узла питания 26 последовательно подключены кнопка 27сброса, первое реле 28 блока управления и кнопка 29 запуска, которая заблокирована контактами 30 реле 28,Контакты 31 и 32 реле 28 введенысоответственно в цепь питания первичной обмотки частотного реле 14 и вцепь питания последующих реле блока 40управления,Последовательно с обмоткой второгореле 33 блока управления включены контакты 34 частотного реле 14. Ключ 35,выполненный на контактах реле 33,включен между выходом дифференцирующего узла б и входом ждущего мультивибратора 7, а нормально открытые контакты перекидной группы 36 поляризованного реле 8 включены в цепьобмоткитретьего реле 37 блока управления.Контакты 38 реле 37 через общую точкувстречных диодов 39, 40 связаны собмотками реле 37 и узлом возврата висходное состояние, выполненным нарепе 41.Перекидные контакты 42 силовогореле 41 включены в цепь перекоммутации емкостного накопителя 43, включенного между выпрямляющей диагональюподключенного к силовой сети 44диаднога моста 45 и электромагнитам46 подачи испытуемого образца под удар,Контакты 47 реле 41 через встречновключенные диоды 48 и 49 связаны собмоткой реле 41 и с переменным ре зистором 50 в цепи питания второгополяризованного реле 51, обмотка которого зашунтирована емкостью 52.Элементы 51, 50, 52 образуют элементзадержки. Контакты 53 реле 51 введеныв цепь обмотки оконечного реле 17 блока управления. Самоблокировка реле 17осуществляется контактами 54 этого реле.Контакты 55 реле 17 включены в цепьобмотки реле 41, а контакты 16 реле17 совместно с контактами 15 частотного реле 14 входят в мостовую цепьэлементов 15, 16, 18 и 19, связаннуюсо входом электрометрического усилителя 20.Устройство Функционирует следующимобразом,После подключения к силовой сети44 диодного моста 45 и блока питания26 производят нажим кнопки 29 запуска. При этом срабатывает реле 28 исамоблокируется контактами 30.Затем включают привод (на чертеже не показан), который осуществляетразгон ротора 1 копра до заданногочисла оборотов,Контактами 31 и 32 реле 28 одновременно замыкается цепь питания первой обмотки частотного реле 14 и подготавливается общая цепь питания релейной группы 17, 33, 37, 41, 51.Напряжение с обмотки 11 тахогенератора 10 в процессе вращения ротора 1копра воздействует на вход моста 12.Пульсирующий сигнал двойной частотыс выхода моста ,2 поступает как навход перенастраиваемого блока 13 Фиксации заданных оборотов, так и на входмостовой цепи, составленной контактами 15 реле 14, контактами 16 реле 17и конденсаторами 18, 19.Наводимый магниевым элементом 3 вобмотке индукционного рецептора 4импульсный сигнал, возникающий прикаждом прахакдении ротором 1 определенной угловой фазы, после усиленияв узле 5 и дифференцирования в узле бвоздействует на входную цепь ждущегомультивибратора 7, коммутируемого контактами 35 реле ЗЗ.Реле 33 с моментавключения реле 28, вплоть до достижения ротором копра требуемого числа оборотов, остается обесточенным, а элементы 35, 7, 8 в исходном состоянии.При изменении напряжения на выходемоста 12 в процессе разгона ротора 1напряжения на конденсаторах будут равны, а напряжение на входе электраметрическага усилителя равно нулю.Достижение роторам заданных абаратавфиксируется частотным реле 14, которое,срабатывая, сваями контактами 15 разрывает цепь заряда конденсатора 19, который запоминает потенциал, соответствующий скарасти ротора и его энергии передударом,Одновременназамыкаются контакты23 частотного реле 14 и срабатЫваетэлектромагнитная муфта 24 сцепления, отключающая диск ротора 1 копра от привода. Реле 14 контактами 34 замыкает цепь питания реле 33, контакты 56 которого замыкают цепь питания вторичной обмотки частотного реле,5 фиксируя реле 14 во включенном состоянии и обеспечивая через контакты 34 частотного реле 14 цепь само- удержания реле ЗЗ.При срабатывании реле 33 его замы-,10 кающими контактами 35 выход дифференцирующего узла б подключается ко входу ждущего мультивибратора 7, который при ближайшем прохождении магнитного элемента 3 мимо индукционного рецептора 4 запускается и, опрокидываясь, вызывает срабатывание связанного со ждущим мультивибратором 7 поляризованного реле 8, контакты Зб которого включают реле 37, которое само- блокируется контактами 38 и включает реле 41. Последнее также самоблокируется контактами 47 и одновременно через диод 49 замыкает цепь питания поляризованного реле 51, задержка на срабатывание которого определяется элементами 50, 52 и может. плавно регулироваться.Перекидные контакты 42 реле 41 отключают емкостной накопитель 43 от выпрямителя 45.и подключают к обмотке З 0 электромагнита 46 подачи испытуемого образца под удар.Вслед за происходящим при этом импульсном воздействии ударной. части копра на испытуемое иэделие, когда в 35 соответствии с потерянной ротором 1 энергией его угловая скорость скачкообразно снижается, вызывая уменьшение по абсолютной величине потенциала заряда конденсатора 18, сра О батывает реле 51, задержка на срабатывание которого установлена резистором 50.Контакты 53 реле 51 включают реле 17, которое самоблокируется контакта ми 54, разрывая одновременно контактами 55 цепь питания реле 41, которое обесточивается, разрывает контактами 47 цепь питания реле 51 и возвращает перекидными контактами 42 накопитель" ный элемент 43 на перезарядку для подготовки к следукрцему испытательному циклу.Срабатывая, реле 17 контактами 16 прерывает цепь заряда конденсатора 18 от диодного моста 12. Изменившийся в процессе удара по образцу потенциал конденсатора 18, соответствующий скорости диска ротора 1 копра непосредственно после разрыва исследуемого образца, запоминается,ГНа вход электрометрического усилителя 20 пОступает разность напряжений конденсаторов 18, 19, отражающая величину работы импульсного разрушения испытанного изделия.Формула изобретенияАвтоматическое измерительное устройство для исследования энергии ударного разрушения образцов с помощьюроторного копра с диском ротора, приводом имуфтой их сцепления, содержащее регулируемый синхронизатор подачиобразца нод бивень копра и связанныйс ним узел включения подачи образца,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения производительностиконтроля, оно снабжено ключом, измерителем скорости вращения диска роторас узлом фиксации заданных оборотов,связанным с муфтой ротора и черезключ с синхронизатором, блоком управления с узлом возврата в исходное состояние и регулируемым узлом задержки,включенным между узлом возврата висходное состояние и синхронизатором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 198757, .кл. 6 01 й 3/ЗО, 1967.2. Авдеенко Б.А. Техника определения механических свойств материалов.750330 Составитель Е. Артамонов едактоР Т. Шагова ТЕхРеД И. Асталош КоРРектоР Ю,Макаренко дилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна акаэ 462 /33 Тираж 1019 ЦНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Подписномитета СССРоткрытийаущская наб., 4/