Машина для испытаний образцов на растяжение

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Б 3/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ рлчЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР В 355537, кл. С 01 Ж 3/08, 1978.Авторское свидетельство СССР В 1062557 кл. С 01 Н 3/08, 1983. (54) МАШИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ(57) Изобретение относится к испытательной технике и может использовать ся для испытания образцов материалов на растяжение. Цель изобретения - расширение функциональных возможно тей путем обеспечения определения предела прочности образца. Перед наА.Н.Мазури с ОПИСАНИ Н АВТОРСКОМУ ЯО 1244542 А 1 чалом испытания по команде блокауправления измерительный винт прижимает испытуемый образец к упору 1.при этом в счетчике, счетный входкоторого связан с фотодатчиком, фор.мируется число, соответствующее толщине образца. Это число поступает наодин из входов блока обработки информации. Во время нагружения образца производится измерение величиныудлинения образца, которая записывается в запоминающий регистр величиныудлинения, и величины усилия, которая записывается в запоминающий регистр величины нагрузки и с негопоступает на второй вход блока обработки информации, который производитвычисление предела прочности образца, 1 з.п,ф-лы. 2 ил.Изобретение относится к испытательной технике и может использоваться для испытания образцов материа.лов на растяжение.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения определения предела прочности.На фиг, 1 представлена схема предлагаемой машины; на фиг.2 - схема блока управления.Машина содержитмеханизм нагруже-,йния, включающий привод 1 и зажимы 2 и 3 для крепления испытуемого образца 4, последовательно соединенные. тензодатчик 5, усилитель 6 канала нагрузки аналого-цифровой преобразователь 7 и запоминающий регистр 8 величины нагрузки, последовательно соединенные датчик 9 удлинения, усилитель 10 канала удлинения, второй аналого-цифровой преобразователь 11 и запоминающий регистр 12 величины удлинения, компаратор 13, источник 14 опорного напряжения, блок 15 управления, блок 16 сравнения кодов, датчик 17 тока, компаратор 18, источник 19 опорного напряжения, упор 20, измерительный: винт 21, привод 22 измерительного винта, фотодатчик 23, реверсивный счетчик 24, запоминающий регистр 25 и блок 26 обработки информации, выполненный в виде множитель- но-делительного устройства.Выходы усилителя 6 канала нагрузки и источника 14 опорного напряжения соединены с соответствующими входами компаратора 13, выход которого соединен с первым входом блока 15 управления, первый выход которого соединен с входом привода 1 механизма нагружения, а второй - с управляющим входом запоминающего регистра 12 величины удлинения. Выход аналого-цифрового преобразователя 7 через блок 16 сравнения кодов соединен с управляющим входом запоминающего регистра 8 величины нагрузки, выход которого соединен с вторым входом блока 16 сравнения кодов и первым входом блока 26 обработки информации.Третий выход блока 15 управления соединен с входом привода 22 измерительного винта, токовый выход которого через последовательно соединенные датчик 17 тока и компаратор 18 соединен с вторыми входами блока 15 управления. Источник 19 опорного1 О 30 35 40 45 ется вторым входом блока 15 управле 50 20 25 напряжения соединен с вторым входомкомпаратора 18. Выход фотодатчика23 через реверсивный счетчик 24 соединен с входом запоминающего регистра 25 и третьим входом блока 15 управления, четвертый, пятый и шестойвыходы которого соединены соответственно с обнуляющим входом реверсивного счетчика 24, управляющим входомзапоминающего регистра 25 и управляющим входом реверсивного счетчика24. Выход запоминающего регистра 25соединен с вторым входом блока 26обработки информации. 1 Блок 15 управления содержит три триггера 27-29, пять элементов 3034 И, элемент 35 ИЛИ, два формирователя 36 и 37 импульсов, два усилителя 38 и 39 и дешифратор 40. Вход дешифратора 40 является третьим входомблока 15 управления, а его выход соединен с первым входом элемента 30 И.и первым входом элемента 31 И, второй вход которого является четвертымвходом блока 15 управления. Первыйвход триггера 27 является пятым входом блока 15 управления, второйеговход соединен с выходом элемента 30И и первым входом элемента 32 И, а выход - с первым входом элемента 33 И и первым входом элемента 35 ИЛИ.Первый вход триггера 28 соединен свыходом элемента 31 И, второй входс первым выходом формирователя 36импульсов, а выход - с вторым входомэлемента 35 ИЛИ, вторым входом элемента 32 И и первым входом элемента34 И, Первый вход триггера 29 соединен с выходом элемента 35 ИЛИ, и первым входом усилителя 38, второй вход триггера 29 соединен с вторымвходом элемента 33 И, вторым входомэлемента 34 И, и входом формирователя 37 импульсов, вход которого являния. Выход триггера 29 соединен свторым входом элемента 30 И, вторымвходом усилителя 38 и является шестым.выходом блока 15 управления. Первый вход усилителя 39 соединен с выходомэлемента 32 И, второй его вход является шестым входом блока 15 управления, а выход - первым выходом блока15 управления. Вход формирователя 36 импульсов является первым входом блока 15 управления, а второй выход -вторым выходом блока управления, выход элемента 33 И является четвертым1244542 выходом блока 15 управления. Выход элеМента 34 И является пятым выходом., блока 15 управления, а выход усили. теля 38 - третьим выходом блока 15 управления, 5Машина работает следующим образом.До закрепления образца 4 в зажимах 2 и 3 по сигналу от кнопки "Калибровка" (не показана) на второй 1 О вход блока 15 управления триггер 27 устанавливается в положение, при котором сигнал с его выхода через .элемент 35 ИЛИ и усилитель 38 включает привод 22 измерительного винта и пе реключает триггер 29 в положение, соответствующее перемещению измерительного винта 21 в направлении к упору 20, Винт 21 перемещается до соприкосновения с упором 20, при 20 этом срабатывает датчик 17 тока, напряжение на выходе которого пропорционально току двигателя привода 22При превышении сигналом. с выхода датчика 17 тока опорного сигнала с 25 формирователя 19 опорного напряже ния срабатывает компаратор 18, сигнал .с выхода которого попадает .на вхбд формирователя 37 импульсовблока 15 управления. На выходе фор.мирователя 37 появляется сигнал, которыйчерез элемент 33 И обнуляет реверсивный,счетчик 24 и опрокидывает триггер 29, сигнал с выхода кото. рого изменяет направление счета ре 5 версивного счетчика 24 и через усилитель 38 - йаправление вращения привода измерительного винта 21 Винт 21отходит от.упора 20 на расстояние,необходимое для установки образца 4 4 Овзажимах 2 и 3.Это расстояние фиксируется кодомсчетчика 24, подсчитывающего импульсы от фотодатчика 23 при вращениивинта 21. При достижении числом, записанным в счетчике 24, определенной. .величины, соответствующей исходномуположению измерительного винта 21,навыходе дешифратора 40 появляетсясигнал, который устанавливает. триггер 27 в исходное положение, останавливая, таким образом, привод,22 измерительного винтаПосле закрепления образца 4 в зажимах 2 и,.3 на третий вход блока 15 управления подается сигнал от кнопки 11Испытание , который при наличии сиг-. .нала с дешифратора 40 в исходном ло 4ложении винта 21 проходит через элемент .31 И и переключает триггер 28,сигнал с выхода которого через элемент 35 ИЛИ включает усилитель 38 ипривод 22 измерительного винта, атакже переключает триггер 29, изменяющий направление вращения винта 2 1и направление счета счетчика 24. Импульсы с фотодатчика 23 уменьшаютчисло в счетчике 24 до тех пор, пока винт 21 не прижмет образец 4 купору 20, Число, оставшееся при этомв счетчике 24 и соответствующее толщине образца, по сигналу с выходаформирователя 37 импульсов, появляющемуся при положительном перепаде напряжения на выходе компаратора 18,записывается в запоминающий регистр25. Этот же сигнал с выхода формиро-.вателя 37 импульсов перекидываеттриггер 29; что приводит к реверсупривода 22 измерительного винта исчетчика 24. Винт 21 возвращается висходное положение, которое определяется сигналом с дешифратора 40 покоду счетчика 24. При этом сигнал свыхода триггера 28 проходит черезэлемент 32 и на вход. усилителя 39,который запускает привод 1 нагружения,В момент натяжения образца 4,соответствующий началу его удлинения,сигнал с тензодатчика 5, усиленныйусилителем 6 канала нагрузки, превышает опорный сигнал, подаваемый навторой вход компаратора 13 от источника 14 опорного .напряжения. На выходе компаратора 13 формируется сигнал,по которому формирователь 36 импульсов, находящийся в блоке 15 управле-ния, обнуляет регистр 12 величиныудлинения, определяя, таким образом,момент начала отсчета удлинения об- .разца 4, Регистр 12 величины удлинения осуществляет прием и индикациюинформации, поступающей от датчика9 удлинения через усилитель 10 канала удлинения и преобразованной аналого-цифровым преобразователем 11.Информация с выхода усилителя 6канала нагрузки, преобразованная ваналого-цифровом преобразователе 7,поступает на вход блока 16 сравнения кодов и вход запоминающего регистра 8, Блок 16 сравнивает коды навходе и выходе регистра 8. Если кодна входе.,регистра 8 больше кода наего выходе, то блок 16 сравнения1244542 ния кодов и первым входом блока обработки информации, третий выход блокауправления соединен с входом привода измерительного винта, токовый вы-.ход которого, через последовательно соединенные датчик тока и .второй компаратор соединен с вторым входом блока управления, второй, источникопорного напряжения соединен с вторым входом второго компаратора, выход Фотодатчика через реверсивный счетчик:соединен с входом третьего запоминающего регистра и с третьим. входом бло- г ка управления, четвертыи, пятыи и,Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 30 шестой выходы которого соединены соответственно с обнуляющим входомреверсивного счетчика, управляющим входом третьего запоминающего регистра и управляющим входом реверсивногосчетчика, а выходтретьего запоминающего регистра соединен с вторым входом.блока обработки информации. 2. Машина по и. 1, о т л и ч а ющ а я с ятем, что блоК управления выполнен в виде. трех триггеров, пяти элементов И, элемента ИЛИ, двух формирователей импульсов, двух усилите,гера соединен с выходом второго элемента И, второй вход в с первым выформирует сигнал записи на управляющий вход регистра 8, Таким образом,информация в .регистре 8 обновляетсядо тех пор, пока величина усилия 5растяжения:возрастает. Снижение величины усилия перед разрывом образца не изменяет информации, записанной в этом регистре и соответствующей максимальному усилию растяжения 10образца в. процессе испытаний,В момент обрыва образца 4 сигнална выходе кампаратора 13 меняетсяна противоположный. При этом формирователь 36 импульсов перекидывает 15триггер 28 в блоке 15, что приводитк остановке привода 1 и фиксации величины абсолютного удлинения образца.Информация о максимальной величи,не усилия натяжения с выхода регист- .ра 8 подается на первый вход блока,26 обработки ийформации, на второйвход котораГо поступает информация свыхода .регистра 25 о величине толщины образца, и блок 26 обработки инФормации производит вычисление предела прочности образца. 1.Машина дляиспытаний образцов нарастяжение, содержащая механизм нагружения, последовательно соединенные .тензодатчик, усилитель канала нагруз ки, аналого-цифровой преобразовательи запоминающий регистр величины на-.грузки, последовательно соединенныедатчик удлинения, усилитель канала удлинения, второй аналого-цифровойпреобразователь и запоминающий ре гистр величины удлинения, компаратор, источник опорного напряжения иблок управления, выходы усилителяканала нагрузки и источника опорного 45напряжения соединены с соответствующими входами компаратора, выход которого соединен с первым входом бло ка управления, первый выход которого соединен с входом механизма нагружения, а второй - с управляющим входом запоминающего регистра величины удлинения, о т л и ч а ю щ а. я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения предела прочности, она снабжена блоком сравнения кодов, датчиком тока, вторым компаратором,вторым источником опорного напряжения, упором, располагаемым по однусторону от образца, измерительнымвинтом, располагаемым по другую сто.рону от образца, приводом измерительного винта, фотодатчиком, реверсивнымсчетчиком,. третьим запоминающим регистром и блоком обработки информации, выход первого аналого-цифрового преобразователя через блоксравнения кодов соединен с управляющим входом. запоминающего регистра величины нагрузки, выход которого соединен с вторым входом блока сравнелей идешифратора, вход дешифратораявляетсятретьим входом блока управления и его выход соединен с первымвходом первого элемента И и первьнк,входом второго элемента И; второйвход которого является четвертым входом блока управления, первый входпервого триггера является пятым вхо-.дом блока управления, вгорой,;его входсоединен с выходом первого элемента Ии с первым входом третьего элементаИ, а .выход - с первым входом четвер- .того элемента И и первым входой элемента ИЛИ, первый вход второго триг".1 24 ц 542 ходом первого формирователя импульсов, а выход - с вторым входом элемента ИЛИ, вторым входом третьегоэлемента И и первым входом пятогоэлемента И, первый вход третьеготриггера соединен с выходом элемента ИЛИ и с первым входом первогоусилителя, второй вход третьего триггера соединен со вторым входом четвертого элемента И, вторым входомпятого элемента И и выходом второгоформирователя импульсов, вход которого является вторым входом блокауправления, выход третьего триггерасоединен с вторым входом первогоэлемента И, вторым входом первого 8усилителя и является шестым выходом блока управления, первый вход второго усилителя соединен с выходом третьего элемента И, второй вход является шестым входом блока управления, а выход - первым выходом блока управления, вход первого формирователя импульсов является первым вхо" дом блокауправления, а второй выход- вторым выходом блока управления, выход четвертого элемента И является четвертым выходом блока управлениявыход пятого элемента И является пятым выходом блока управления, а выход первого усилителя - третьим выходом блока управления.1244542 оставитель М.Азиевехред Н,Бонкало орректор М.Шароши аменк Редак 8 Зака писно Н по 130 с Произ твенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 778 осударственного лам изобретений а, Ж, Раушск митета СССоткрытийнаб д. 4