Установка для испытания образцов на кратковременную ползучесть и длительную прочность

(51)5 8 01 Й 3/18 И ОБ ЕТЕЛЬСТ КОМ АВ ОБЛЗ,У О ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1629803, кл. 6 01 й 3/18, 1989,(54) У СТАН О В КА ДЛ Я И С П ЫТА Н И ЯРАЗЦОВ НА КРАТКОВРЕМЕННУЮ ПОЧЕСТЬ И ДЛИТЕЛЬНУЮ ПРОЧНОСТЬ(57) Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность,Цель изобретения - повышение точностипутем установления соответствия между нагревом и механическим нагружением и создания заданного распределениятемпературы по длине образца, Образец 1установлен в секционной печи. Один из захватов образца связан с нагружателем,Имеются системы 9, 10, 28 автоматическогоуправления секциями и нагружателем, задатчик 23 температуры и задатчик 29 нагрузки, триггеры 24, 25 по числу секций, логический элемент 27, Задатчиками 23 и 29 устанавливают температуру и нагрузку, Температура в верхней и нижней зонах образца 1 контролируется, При достижении на образце заданной температуры на выходе блока сравнения напряжение меняется с логического нуля до логической единицы. На выходе логического элемента 27 установится значение логической единицы только тогда, когда в зонах образца будет достигнута заданная температура, В этот момент формируется напряжение в обмотке 6, соответствующее заданному усилию нагружателя, Усилие на образце не изменяется при изменении положения якоря, т.к, ток в обмотке электромагнита стабилизируется наличием обратной связи между измерительным элементом 30, блоком 34 согласования и блоком 33 управления. При разрушении образца имеет место скачок тока в обмотке б. При этом напряжение на выходах триггеров соответствует уровню нуля, Напряжение с нагревателей и обмотки 6 снимается, 1 з.п,ф-лы, 3 ил,10 20 30 95 40 45 50 1 зобретение ОтносЛеся к исае- .-ой технике, в частности к испьтаниям на прочность,Вль изобретенияповыьвение точнос-и путем установления соответствия между нагревом и механическим нагружением и создйни 8 задэннОГО расгределения темпе. ратурь ПО длине образца,На фиг. 1 приведена струк урая схема Втоматизрованной усанОвки; на фиг. 2 и 3 - схемы блоков режима рабаты,Р.втоматизированная установка фиг, 1) Для испытания ОбОазца 1 содекитзлектропечь с нагревательными элементами 2 и 3, измеритель деформации образца, вклюцающий измерительныЙ элемент 4 и эегистрирующий прибор 5, электромагнит с обмоткой 6, Якорем 7 и ,;Гругим элементом 8, НеГревательные элементы 2 и 3 подключены к первым выходам систем 9 и 10 автоматического упразления, сопержещих полупроводниковые преобразователи 11 и 12 соответственно, выходы которых являются первыми Выходами систем 9 и 10, Входы преобразователей 11 и 12. соответственно через блоки 13 и 14 режима работы подклюены к Вйходам блокоь 15 и 16 угравление Г 8 РВЫ 8 ВХОДЫ КОТОРЫХ ЯВЛЯЮТСЯ ГЕРВЬМ/ Входами сист 8 М 9 иО, э Вто ые пОдОпоче,ы сООТВетственно к Вых(эдам блоков 1 и 1, е ОГласования и являются Вторыми ВыхОда" ми систем 9 д 10. Входы бгсков 7 и 1". СОГласования являются треЬими Выхедамl, систем 9 и 10 и подключен, соотеВтс.ЕВр-н. к измепительньм элементам 19 и 20, ПерВые Входы систем 9 и 10 объединены а об. щую точку с ворыми Входами блоков 21: 2.2 сравнения и подключе.ы к Выходу задат. ЯИКа 23 ЕМПЕратурЫ, ПЕ; ВЫЕ ВХОДЫ Э,"1 ОКОВ ,.1 и 22 сравнения подключены к вторым Выходам систем 9 и :0 соответственно. Выходь блоков 21 и 22 сравнения подклОчены соответственчо к;-входам триггеров 24 и 5, В-входы которых обьеднень. в Об,цую точку с вторыми входами систем 9 и 10, являОщимся отдельными Входами алоков 13 и 14, и подключень к Выходу блока 26 с равнееия, Выходы тригг;-ООВ 24 и 25 чегез логический элемент И 27 годклюены к второму входу системы 28 автоматического управления электромагнитом, перьый вход которой объединен с зтарым Входом блока 26 и подклОчен к задатчику 29 усилия нарузки, а третий подключ 8 Н к измерительному.элементу 30, Первь,Й ВыхОДсистемы 28, ЯВЛЯОЕЕИЙСЯ ВЫХОДОМ ГОЛУПРОВОДНИКЭВОГО греобразователя 31, подклкВн к обмотке злектООмаГни а б, ВхОд и)еобэазователя 31 через бгОк 32 режима работь подключен к еыходу блока 33 упраелеГия, пер" ый вход которого является первым Входом 28 системы, а второй вход объединен с выходом блока 34 согласования и является втсрым выходом системы 28, Вторым входом системы 28 является отдельныйвход блока 32, а третьим - вход блока 34,Блоки 13 и 14 режима работы (фиг, 2) содержат логические элементы И 35 и 36 (И 37 и 38), ВыхОДы которых ЯВВЯюГсЯ ВыхоДами блока 3 (14) и подключены к входу преОбразователя 11 (12), а их первые Входы подключены к выходам блока 15 (16) управления (фиг. 1), вторые входы обьединены в общую точку и подключены к Выходу триггера 39 (40), В-вход которого подключен к выходу логического элемента ИЛИ 41(ИЛИ 42). Первый вход логического элемЕнта ИЛИ 41 ИЛИ 42) подключен к Выходу блока 26 сравнения (фиг, ), а второй - к кнопке "Стоп", Я-вход триггера 39 (40) подключен к кнопке "Пуск", Блок 32 режима работы (фиг. 3) содержит логические элементы И 43 и 44, выходы которых ЯВЛЯЕОтся выходами блока 32 и подключены к выходу преобразователя 31. Первые входы логических элементов И 43 и 44 подключены к блоку 33 управления, а вторые - обьединены в общую точку и подключены к выходу логического элемента И27,Системы 9, 10 и 28 автоматического управления могут быть построены по известньм принвипам построения систем управления полупроводниковыми преобразователями.. В качестве преобразователей 11 и 12 моут быть использовань преобразователи переменного напояжения однофазные или трехфазнье,Преобразователь 31 может быть выполнен по схеме выпрямителей, Блоки сравнения могут быть реализованы на микросхеме К 554 САЗ.Триггеры 24, 25 и 39 (40) и логические элементы 27,35 (37), 36 38), 41 42), 43 и 44 могут быть реализованы на микросхемах серии К 155,В качестве измерительных элементов 19 и 20 могут быть использованы термопары, а в качестве измерительного элемента 30 - трансформатор тока,Устройство работает следующим обра- ЗОМ,До,начала испытаний образец 1 закрепляют посредством резьбового соединения с корпусом установки и через соединительный элемент - с якорем 7 электромагнита, Упругий элемент 8 при этом созданием противодействующего усилия компенсирует нагрузку на ОореЗец 1, еЫзванную Весомобразца, соединительного элеменга и якорем электоомагнита.Затем зздатчиками 23 и 29 устанв" в:":. ют неооходимые величины температ:,лр;: разца и нагрузки на образец, Систе);ь; и 28 автоматического управления О;- -: "-: таким образом, что регулируемые Г)о 1 аз ры (температура и усилие нагрузки) бу пропорциональны величине напряжен; и выходе задатчиков О 2 з и 1.)20,При нажатии кнопки "Пуск" триггеры 39 и 40 (фиг, 2) устанавливаются в положения. при котором напряжение на их выходах соответствует уровню логической единицы, Наличие логической единицы на вторых входах логических элементов И 35 - 38 разрешает прохождение импульсов управления от блоков 15 и 16 управления к преобразователям 11 и 12. В результате этого на вь)ходе преобразователей 11 и 12 устанавливаетс;-; напряжение такой величины, которая необходима для достижения заданной температуры образца 1 за счет нагревания элементов 2 и 3, Температура в ве-,.х 1 р: нижней зонах образца 1 ко;,Гро,л:.:у.;.-;, при помо)ци измерите;ьных злемеь,св 19 .;20 соответственно, Сигналы от измерит,.): ных элементов 19 и 20;яосз блоки 1. согласования поступаю. в бло и ".: и управления и блоки 21 и 22 павнс) а:. Нз личие связи между измяритяльнь 1:л):лс. ментами 19 и 20 и блоками ;5 х 15УПРаВЛЕНИЯ ПОЗВОЛЯЕТ ОРГЗНИЗОЗ.: - . с.,.) .ры отрицательной обратной связидимые для нагрева образца 1 дс )гдан.:задатчиком 23 температуры и послядуюп с,ее стабилизации, Выходные напряжяни;,блоков 17 и 18 согласования, поопооц,111 аГ,)", нз выхоДе котоРого Устаноа)лтсл тг.л аа О в то". с) учае, когда "Лог.1" будут на .ых.лзх обоих триггеРЗ 24 и 25, То есть:З Оораэца 1 .:)СТИГНЕТ ЗЗЛЗНОГО сна"В 1 1На)1 Ь)яХ;ЕНИЕ .ОГ,1, даЕ)ЛСТВугв)цЕО НаЗЬ)ходЕ ЛОГИ 1 Е.КОГО ЭЛЕЛяНТЗ И ,.7, ГОСТ спа.- .- а,а ВторЫЕ ВХО,: ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТО; 1 ЛЛ:.:, 44 блока 3,;с)игз. Это разрзшаетО О .,ение импульсов управления От бл;.;С .ЛЬ. ГЯ ЧЕГО:- З ЕГО ВЫХОДЕ фОРМ)Л.о.аТСЯ 1:зп;-1-.я ле, няобход)"мое для созда,.я в 15 ОосМ З" Я 6;:ЛЕК-. Пс;.аЗГНИтНОГО тОКа таКОй СИ -Ль, О;,-.;КО).о ., ВОЗДЕйСтВОВЗЛ На ОбРЗЗЗЦ 11 С ". Л).;.:.даа НЬ;М З.ВЗТЧИКОМ 29. 1) мок Яь Гз нзГРУ;1)н)лл )бРЯЗЦз , - .)О его Рзз.ру.1.-,Ня, .1 нес:.)ь",О удлиняе) г, ч; ( изме- ОПс:,-) )О ес)Ига,ахи ся ЗЛ цхтгаО ".па ( гснальные температурам нагрева соотвятс)- юВЕННО В Верхней ", ) и НИХ.Н=Й Г ЗОНЗ . ОЬРззЦ 3.1, спаян)л Г: асстсв НЯГ 1 ГЯжис " зп" дания, и Опп;)1 ионзльн)чм за вз."НО)1; я 14 1.)атуре 1.;), Б ЭЛЗКс "., .". l , Ср ЗВНЯН Ия, ,ая ЗЬ вых дОГ.: напр:",:.Сн.:,. - блоков 21 и "2 сзв- НЕНЛЯ С ВХОДН Ь М." СГ а РЛЗМИ ТЗКПРЗ, Ч) ОВЬРЗЖО 1)НЗЯ ЧС",Я . ГЯ)ЛПЯРс.УРУ ОНЗ МО КЯТбь)ть записана в ви )я,1 О 1Я л; Г ) 1КИМ Обоас-, шоу. Л лсl":я 1-Л 1 а) са - :сОбоз=1 Зззд" 11)1 й -=алп зт ."ь нас)ряже.ния нз вь Ходе блока соавненя изменяетсяОт значенля г 1 ОГ 0: лнзчени)О )1 О),ПО сигналам с:л:.,.Ов 21 и 2 сравнениясрзбать взк)т три г - ,Оы 24 и 25 сос тве Гственно. Вьходы риГГЯ лов 24 и 25 подкл)оченыП О 1) а О л а М г О И Ч . С к;, . О Э Л Я м Е Н 1 З ЬЛ гп ряжения СОО)вятствуюгцяе уров:ю о, , ООГ; Пт)Л;,Л НИЗ О 1)МОн", ф )П .1 ЗЛ 1,- , ге Злато, К. ) а .; Г 1:- ЬО, П 1. о)Ь, ЧКО)ая, П),;Поводить; В,.3)ОГ,).;-. Л Г )З55 ЗКИМ ОбзаОМ Пли ср и ха Оа:),а л 1 г :Я ,. выхсде О-. 25 . в ,равнения форми.1 Р . тООтсУ)О)Ч)Лй )ПОВИЮО фПСЧТу, О И)нсаЛЗО ЛГГГПо)2, 25 а" 39, 40 ас.зн:-в ивз)ОСЯ в исхоДИОЯ " а Г ЯН)" ПРь )ТОО( ": НЗПРЯ)КЕНИЕ НЗ ИХВы:Одах сотв 8 тс".ВУю:РОВО ) )О.,О . В Г)83 УЛЬТЗ Ге ЗТОГО ПРОИ(:,Х(1ггт ЗЗГ)РЕТ На ПРО- хогкдение,импульсОВ урзвленйя От блоков 15, 16, и,33 )(прзвлени 5 ;: р 8 обргззователям 11, 12 и 31 соответственно. Напояж 8 ние с нзгревзтельньгх згеме;Г)гв 2 и и обм(п(и 6 с)имзетср, Р течение сего ВГ)емени удлиь 8- ние обсгззЦс 1 ог)Редел 5 г(.;то): иэ ге)зи Гельн.)м ЗЛЕМ 8)ПОМ 4 И фИК.,ИруЕГСЯ .)8)ИСГр)Суащг приборОм 5,Кноп)(а Стоп", подлюченнзя к 5.-входам триГгерови 4 О через ЛОГические зеь).,.Г ь Я г г 1 41 и Л 2 ггдс)волрес В Г г)ргзе непбхг) гимо; (и ПрекратитЬ аГОев Обрас)ИО 1 До 8 ГО 1 ЗЗРУИЕНИЯ.Ф ОРИ)УЛЗ ИЗО)ОЕТ 8 НИЯ1, Устаовкз для иг пыгзния )бразцов На КрЗТКОВремСНН)С П.ЛЗуче 1 Ь И Гг)телгьНУго Пог)Чга,"ГЬ Со)грг; ;)гдаг-. КОСГДГ Па.)МВЩЕ Н;-У)о В Нем НЗГРеватеггьг УЮ ПЕЧЬ . ззхВзтами Д.)Я Обоззц;, )ВГэжзг 8 ль Б Виде злектромагнита с якоремсвязанный; пгг Опедним упруГий Элемент, задатчик нзгр)/3- КИ И ИЗМВРИТРЛЬ ДЕД)ОРгг 33 ИИ 0 1 Л Ц 14 З Ю 1 " ЯС Я Тем, 4(О, С ЦВЛЬЮ ГОьч ВНИ 5 ТОЧНОСЯИ сГ(М ЧСтс)НОВ(ЕНИ 5 СГЗОТВВТС 1 ВИ)1 МВЖДУ НЗГРЕВР" И М 8 ХЗНИЧЯСКИМ )ЗГРУ)КВРИ 8 4; И )ОЗ,".ЗН.гг Задс)Н НОГО ОЗСПРег"ЕЛВНИЯ ТЮГ)-".0".Я;Ыг 1,г)г)хге )б расгПАЗАХ;. гъчгд)З ( ъ. /,ПсгУ 1г(" )гг". фа СНабжеНЗ С)("-,ВИЗМИ Вт о)я а-;сеск С уп ра в )8- глия .". ЖНОЙ8;цЬ)Л г))3 Г.,Якат 83.Я, ЗЗДЗТ-И Ко)г ТЯ)ИП ВОЗурсг и Ге г)З/С Чсу и нагружателя.и логическим злем:нтом первые выходы систем автоматического уг)- равления соединены с входами соответствующих секций и нагружателя, вторые Выходы 5 - с первыми входами соответствующих блоков сравнения, вторые входы которых соединень, соответственно с Выходами ЭЗДЗТЧИКОЕ ТВМПВРЗТУРЫ и НЗГРУЗКИ, КРОМЕ того вь)ход задатчика температуры соеди О нен с перо; :Гми входами систем автоматического управления секциями, выход блоков сравнения соединены с первыми Входами соответствующих триггеров, вторые входы которых и вторые Входы систем автоматиче ского уп ранг)ения секциями соединены с выходом блокЬ сравнения системы автоматического управления нзгружателя.ВХОД КОТОРОГО СОЗДИНВН С ВЫХОДОМ ЗЗДЗТЧИ- ка нагрузки, Вьходы триггеров через г)огиче ский злемент соединены с вторым входомсистемы автоматического управления нагружзтеля, а третьим входы всех систем автоматического управления соединены с выходами измерительных злементов.25 2,Устзновкзпоп,1,отличд)ОЩВЯсЯтем, что каждая система автоматического управления выполнена в виде полупроводникового преобразователя и блоков управления р 8 жимов раб 01 ь и сОГлзсовз ния, Вход преобразовз геля через блок режима работы соединен с Выходом блока гПрСВЛЕНИЯ В Второй его ВХОД Обье)г)Н 8 Н Выходом блока согласовзниЯ,1696950 Составитель В.ЛаэвраеаТехред М.Моргентал едактор Л.Гратилло орре ка Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гага 101 каз 4 ЗОО Тираж. Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113 О 35, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5