Машина для испытаний образцов на растяжение

 

Изобретение относится к испытательной технике и может использоваться для испытания образцов материалов на растяжение. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения определения предела прочности образца. Пер ед началом испытания по команде блока управления измерительный винт прижимает испытуемый образец к упору, при этом в счетчике, счетный вход которого связан с фотодатчиком, фор- .мируется число, соответствующее толщине образца. Это число поступает на один из входов блока обработки информации . Во время нагружения образца производится измерение величины удлинения образца, которая записывается в запоминакяций регистр величины удлинения, и величины усилия, которая записьшается в запоминающий регистр величины нагрузки и с него поступает на второй вход блока обраинформации, который производит вычисление предела прочности образца . 1 з.п.ф-лы. 2 ил. (Л ю 4; 4ik сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .

РЕСПУБЛИК (5D 4 G 01 N 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

KFf кч "-ч "4 !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И

Н А ВТОРСНОМУ СНИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 3820810/25-28 (22) 10.12.84 (46) 15.07.86. Бюл. У 26 (72) Г.И. Касаткин, А.Н.Иазурин и В;Н.Нахаев (53) 620. 172.24(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 355537, кл. G 01 N 3/08, 1978.

Авторское свидетельство СССР

В 1062557, кл. G 01 N 3/08, 1983. (54) NAIHHHA ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ

НА РАСТЯЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может использоваться для испытания образцов материалов на растяжение. Цель изобретения— расширение функциональных возможностей путем обеспечения определения предела прочности образца. Перед на„„Я0„„1244542 A I чалом испытания по команде блока управления измерительный винт прижимает испытуемый образец к упору1 при этом в счетчике, счетный вход которого связан с фотодатчиком, фор.мируется число, соответствующее толщине образца. Это число поступает на один из входов блока обработки информации. Во время нагружения образца производится измерение величины удлинения образца, которая записывается в запоминающий регистр величины удлинения, и величины усилия, которая записывается в запоминающий регистр величины нагрузки и с него поступает на второй вход блока обработки информации, который производит вычисление предела прочности образца. 1 з.п.ф-лы. 2 ил.

1 1244542 2

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 содержит механизм нагруже-, Ф ния, 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 множительно-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 опорного

1О

35

45 ется вторым входом блока 15 управле50

25 напряжения соединен с вторым входом компаратора 18. Выход фотодатчика

23 через реверсивный счетчик 24 соединен с входом запоминающего регистра 25 и третьим входом блока 15 управления, четвертый, пятый и шестой выходы которого соединены соответственно с обнуляющим входом реверсивноro счетчика 24, управляющим входом запоминающего регистра 25 и управляющим входом реверсивного счетчика

24. Выход запоминающего регистра 25 соединен с вторым входом блока 26 обработки информации.

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 входом блока 15 управления, а его выход соединен с первым входом элемента 30 И и первым входом элемента 31 И, второй вход которого является четвертым входом блока 15 управления. Первый вход триггера 27 является пятым входом блока 15 управления, второй его вход соединен с выходом элемента 30

И 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 с выходом элемента 31 И, второй входс первым выходом формирователя 36 импульсов, а выход — с вторым входом элемента 35 ИЛИ, вторым входом элемента 32 И и первым входом элемента

34 И. Первый вход триггера 29 соединен с выходом элемента 35 ИЛИ, и первым входом усилителя 38, второй вход триггера 29 соединен с вторым входом элемента 33 И, вторым входом элемента 34 И, и входом формирователя 37 импульсов, вход которого являния. Выход триггера 29 соединен с вторым входом элемента 30 И, вторым входом усилителя 38 и является шестым выходом блока 15 управления. Первый вход усилителя 39 соединен с выходом элемента 32 И, второй его вход является шестым входом блока 15 управления, а выход — первым выходом блока

15 управления. Вход формирователя 36 импульсов является первым входом блока 15 управления, а второй выход— вторым выходом блока управления, выход элемента 33 И является четвертым

1244542 выходом блока 15 управления. Выход элеМента 34 И является IIRTblM выходом, блока 15 управления, а выход усили. теля 38 — третьим выходом блока 15 управления. 5

Машина работает следующим образом.

До закрепления образца 4 в зажимах 2 и 3 по сигналу от кнопки "Калибровка" (не показана) .на второй 10 вход блока 15 управления триггер 27 устанавливается в положение, при котором сигнал с его выхода. через .эле-! мент 35 ИЛИ и усилитель 38 включает привод 22 измерительного винта и пе- f5 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 22 °

При превышении сигналом. с выхода датчика 17 тока опорного сигнала с 25 формирователя 19 опорного напряже ния срабатывает компаратор 18, сиг нал .с выхода которого попадает .на вход формирователя 37 импульсов блока 15 управления. На выходе фор.мирователя 37 появляется сигнал, который через элемент 33 И обнуляет реверсивный,счетчик 24 и опрокидывает триггер 29, сигнал с выхода кото. рого изменяет направление счета ре S версивного счетчика 24 и через усилитель 38 — йаправление вращения привода измерительного винта 2 1.. Винт 21 отходит от упора 20 на расстояние, необходимое для установки образца 4 4О в зажимах 2 и 3.

Это расстояние фиксируется кодом счетчика 24, подсчитывающего импульсы от фотодатчика 23 при вращении винта 21. При достижении числом, за- 45 писанным в счетчике 24, определенной. .величины, .соответствующей исходному положению измерительного винта 21, на выходе дешифратора 40 появляется

0 сигнал, который устанавливает. триггер 27 в исходное положение, останавливая, таким образом, привод,22 измерительного винта..

После закрепления образца 4 в зажимах 2 и,.3 на третий вход блока 15 управления подается сигнал от кнопки

11 И

Испытание, который при наличии сиг-. .нала с дешифратора 40 в исходном по4 ложении винта 21 проходит через элемент .31 И и переключает триггер 28, сигнал с выхода которого через элемент 35 ИЛИ включает усилитель 38 и привод 22 измерительного винта, а также переключает триггер 29, изме няющий направление вращения винта 2 1 и направление счета счетчика 24. Импульсы с фотодатчика 23 уменьшают число в счетчике 24 до тех пор, пока винт 21 не прижмет образец 4 к упору 20. Число, оставшееся при этом в счетчике 24 и соответствующее толщине образца, по сигналу с выхода формирователя 37 импульсов, появляющемуся при положительном перепаде напряжения на выходе компаратора 18, записывается в запоминающий регистр

25. Этот же сигнал с выхода формиро-. вателя 37 импульсов перекидывает триггер 29; что приводит к реверсу привода 22 измерительного винта и счетчика 24. Винт 21 возвращается в исходное положение, которое определяется сигналом с дешифратора 40 по коду счетчика 24. При этом сигнал с выхода триггера 28 проходит через элемент 32 и на вход. усилителя 39, который запускает привод 1 нагружения.

В момент натяжения образца 4, соответствующий началу его удлинения, сигнал с тензодатчика 5, усиленный усилителем 6 канала нагрузки, превышает опорный сигнал, подаваемый на второй 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 величины удлинения, определяя, таким образом, момент начала отсчета удлинения об- . разца 4, Регистр 12 величины удлинения осуществляет прием и индикацию информации, поступающей от датчика

9 удлинения через усилитель 10 канала удлинения и преобразованной аналого-цифровым преобразователем 11.

Информация с выхода усилителя 6 канала нагрузки, преобразованная в аналого-цифровом преобразователе 7, поступает на вход блока 16 сравнения кодов и вход запоминающего регистра 8, Блок 16 сравнивает коды на входе и выходе регистра 8. Если код на входе .регистра 8 больше кода на его выходе, то блок 16 сравнения

1244542 ния кодов и первым входом блока обработки информации, третий выход блока управления 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. источник опорного напряжения соединен с вторым входом второго компаратора, выход фотодатчика через реверсивный счетчик: соединен с входом третьего запоминающего регистра и с третьим-входом блока 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 входом реверсивного счетчика, управляющим входом третьего запоминающего регистра и: управляющим входом реверсивного счетчика, а выход третьего запаминающего регистра соединен с вторым входом. блока обработки информации.

2. Машинапоп .1, о тличаю-. щ а я с я тем, 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 †с первым выформирует сигнал записи на управляющий вход регистра 8. Таким образом, информация в .регистре 8 обновляется. до тех пор, пока величина усилия 5 растяжения:возрастает. Снижение величины усилия перед разрывом образца не изменяет информации, записанной в этом регистре и соответствующей максимальному усилию растяжения 10 образца в. процессе испытаний.

В момент обрыва образца 4 сигнал на выходе кампаратора 13 меняется на противоположный. При этом формирователь 36 импульсов перекидывает триггер 28 в блоке 15, что приводит к остановке привода 1 и фиксации величины абсолютного удлинения образца.

Информация о максимальной величи- 20 ,не усилия натяжения с выхода регист- . ра 8 подается на первый вход блока, 26 обработки ийформации, на второй вход котораГо поступает информация с выхода .регистра 25 о величине толщи- 25 ны образца, и блок 26 обработки информации производит вычисление предела прочности образца.

1.Машина дляиспытаний образцов на растяжение, содержащая механизм нагружения, последовательно соединенные .тензодатчик, усилитель канала нагруз-35 ки, аналого-цифровой преобразователь и запоминающий регистр величины на-. грузки, последовательно соединенные датчик удлинения, усилитель канала удлинения, второй аналого-цифровой преобразователь и запоминающий регистр величины удлинения, компаратор, источник опорного напряжения и блок управления, выходы усилителя канала нагрузки и источника опорного 4g напряжения соединены с соответствующими входами компаратора, выход которого соединен с первым входом блока 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 одну сторону от образца, измерительным винтом, располагаемым по другую сторону от образца, приводом измерительного винта, фотодатчиком, реверсивным счетчиком,. третьим запоминающим регистром и блоком обработки информации, выход первого аналого-цифрового преобразователя через блок сравнения кодов соединен с управляющим входом. запоминающего регистра величины нагрузки, выход которого соединен с вторым входом блока сравнелей и дешифратора, вход дешифратора является третьим входом блока управления и его выход .соединен с первым входом первого элемента И и первьнк. входом второго элемента И; второй вход которого является четвертым входом блока управления, первый вход первого триггера является пятым вхо-. дом блока управления, в горой,;его вход соединен с выходом первого элемента И и с первым входом третьего элемента

И, а .выход — с первым входом четвер- . того элемента И и первым входом эле мента ИЛИ, первый вход второго триг".

1244542 ходом первого формирователя импульсов, а выход — с вторым входом элемента ИЛИ, вторым входом третьего элемента И и первым входом пятого элемента И, первый вход третьего триггера соединен с выходом элемента ИЛИ и с первым входом первого усилителя, второй вход третьего триггера соединен со вторым входом четвертого элемента И, вторым входом пятого элемента И и выходом второго формирователя импульсов, вход которого является вторым входом блока управления, выход третьего триггера соединен с вторым входом первого элемента И, вторым входом первого,8 усилителя 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 блока управления, а второй выходвторым выходом блока управления, выход четвертого элемента И является четвертым выходом блока управления выход пятого элемента И является пятым выходом блока управления, а выход первого усилителя — третьим выходом блока управления.

1244542

Составитель М.Азиев

Редактор Л.Авраменко Техред Н.Бонкало Корректор M,щарощи

Заказ 3908/46 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4