Устройство для испытания конструкций на усталость

 

Изобретение относится к устройствам для испытания конструкций на малоцикловую усталость Цель изобретения - повышение точности за счет исключения влияния зоны пластической деформации. Конструкцию 5 нагружают растягивающей нагрузкой, создаваемой электрогидравпически приводом 4. Сигналы с датчиком 6. 7 нагрузки и деформации поступают на дифференциальный усилитель 8 На выходе усилителя 8 формируется сигнал, равный разности сигналов с датчиков 6 и 7. который поступает на нелинейное звено 1. При достижении пороговой величины нелинейное звено 1 выдает сигнал на изменение нагрузки на конструкцию 5 и осуществляется сжатие образца до следующего цикла, соответствующего пороговому значению нелинейного звена 1. 1 ип

(в) БЦ (и) 1542218 А1 (51) 5 G015 3 32

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4367424/28 (22) 25.01.88 (46) 15.12.93 Бюл. М 45-46 (72) Баринов А.И„Миодушевский П.В„. Романов С.В„

Фурман А.В. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ НА УСТАЛОСТЬ (57) Изобретение относится к устройствам для испьпания конструкций на малоцикловую усталость.

Цель изобретения — повышение точности за счет исключения влияния зоны пластической деформации, Конструкцию 5 нагружают растягивающей нагрузкой, создаваемой эпектрогидравпически приводом 4. Сигналы с датчиком 6, 7 нагрузки и деформации поступают нд дифференциальный усилитель 8. На выходе усилителя 8 формируется сигнал. равный разности сигналов с датчиков 6 и 7, который поступает на нелинейное звено 1. При достижении пороговой величины нелинейное звено

1 выдает сигнал на изменение нагрузки на конструкцию 5 и осуществляется сжатие образца до следующего цикла, соответствующего пороговому значению нелинейного звена 1. 1 ип.

Изобретение относи ся к устройствам для испытания конструкций на малоцикловую усталость.

Цель изобретения — повышение точности эа счет исключения влияния зоны пластической деформации.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство для испытаний конструкций .на усталость содержит последовательно со единенные нелинейное звено 1 с регулируемой зоной нечувствительности, интегратор

2. электрический регулятор 3 гидравлическго привода 4 с конструкцией 5, датчики 6, 7 нагрузки и деформации, дифференциальный усилитель 8. Датчик 7 деформации соединен с входом электрического регулятора

3, Выходы датчика 6 нагрузки и датчика 7 деформации подключены к входам дифференциального усилителя 8, выход которого подключен к входу нелинейного звена 1 с регулируемой зоной нечувствительности. В качестве датчика деформации использован тензорезистор навесной 1925 ТТН. В качестве датчика нагрузки использован тензорезисторный датчик типа ДСТУ-l798.

Устройство работает следующим образом.

Злектрогидравлическим приводом 4 нагру>кают растягивающий нагрузкой конструкцию 5. Нелинейное звено 1 формирует постоянный по величине сигнал на вход интегратора 2, Последний преобразует входной сигнал в сигнал изменяющийся по линейному закону, который через регулятор

3 поступает на вход гидравлического привода 4. снабженного датчиками 6 и 7, а их сигнал поступает на дифференциальный усилитель 8, Когда разность сигналов на входе дифференциального усилителя достигает пороговой величины зоны нечувствительности, включается нелинейное звено 1, соединенное с интегратором 2, и формирует сигнал для приложения нагрузки в противофазе (сжатие).

Выходной сигнал дифференциального усилителя 8 пропорционален величине пластической деформации, Так как переключение нелинейного звена 1, интегратора 2, регулятора 3 и реверсирование электрогидравлического привода 4 происходит при фиксированной величине выходн эго сигнала усилителя 8, то циклическое нагружение при испытаниях конструкций на усталость осуществляется с фиксируемой величиной пластической деформации. Для изменения величины пластической деформации необходимо изменить величину эоны нечувствительности нелинейного звена 1, которую можно изменять и программным путем

5 Таким образом, предложенное решение позволяет непосредственно по величине зоны нечувствительности нелинейного звена

1 задавать величину пластической деформации, а не определять ее косвенным путем из величины общей деформации

Пример реализации устройства, В качестве устройства использовали испытательную машину УРС-500, рассчитанную на номинальную нагрузку 500 кН и

15 оборудованную следящим электрогидравлическим приводом, измерительными датчиками деформации и нагрузки, Испытывали образец конструкции из материала Д-16, длиной 500 мм, сечением 500

20 мм . При нагрузке 150 кН общая деформация образца составляла 0,8% длины образца (4 мм), а пластическая деформация 0,2% (1 мм). B результате тарировки установили чувствительность измерительных каналов:

25 кН по нагрузке 25, по деформации

0,5 мм, В

В цепь обратной связи гидропривода

30 включали датчик деформации, т.е. управление велось по деформации. В качестве предельного значения деформации, при которой разность сигналов измерительных датчиков достигает 2 В, что соответствует

Ф величине пластической деформации, равной 1 мм.

Малоцикловые испытания осуществляли знакопеременными нагрузками со скоростью 0,4 мм/с. При этом измеряли разность сигналов измерительных датчиков нагрузки

F и деформации F. и одновременно вели запись кривой F() на графопостроителе. В процессе испытаний осуществлялось реверсирование гидропривода в моменты, когда разность выходных сигналов измерительных датчиков достигала величин, равных +2

В при растяжении и -2 В при сжатии образца конструкции.

Результаты измерения величины гистереэиса кривой F(t:) показали, что величина пластической деформации равна заданной (1 мм) и стабильна независимо от общей деформации. (56) Пособие справочное СКБИМ. ПО "Точмашприбор", Машина универсальная для испытаний на усталость типа УРС. хб

0.276.064.ДПС, 1981, с, 120.

1542218

Формула изобретения

Составитель И. Гринев

Редактор Г. Наджарян Техред М.Моргентал Корректор M. Керецман

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 415

Заказ 3351

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ НА УСТАЛОСТЬ. содержащее: последовательно соединенные электриче-, ский регулятор нагрузки, силовой привод и датчики нагрузки и деформации. соединенные с соответствующими входами электрического регулятора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности эа счет исключения влияния зоны пластической деформации, оно снабжено дифференциальным усилителем, соединенным с выходами датчиков деформации и нагрузки.

5 последовательно соединенными нелинейным звеном с регулируемой зоной нечувствительности и интегратором, второй вход электрического регулятора соединен с выходом интегратора, а выход дифференци10 ального усилителя соединен с входом нелинейного звена.