Установка для испытания образцов на циклическую трещиностойкость

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1635055 А 1 (qI)q С 01 ?! 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHQMY СВИДЕТЕПЬСТИУ

11 и о

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 01КР1!ТИЯМ

ПРИ ГНКТ СССР (21) 4402971/2?? (22) 04,.04. HH (4b) 15 .0 !.91 ?>к)л. h 10 (71) Институт проочем прочно<.тп

AM УССР (72} !1.<, !?иняк и $!! !?) (>6) Заводская лабора -opt!>a > 19!):>, !! - 1, с. 34 )., Там ж», 1979> h t?, с. I)!) I, (54) УС?Л!!!>??ЕЛ Ji?!?I ИС!!?ПИ??в! О!!РАЗЦОВ HA ЦИ1 !?Г??:С!.У!О тРК!!!!!!И!С !!)III:.0С?1 () 7) Изооре гение относпп с .J) к мс:хзническил) ис пытаниям к нструкцпо>) t»;% материалов, Цель изобретения — пгвыщение точности вгп>б>)лени)б тр;;. и Jt

МЕСтаХ C ОГРаНИЧ«ННЫМ ДОСтУПо» "Становка содержит о!)разец 1, )с>етп— тель 2, и!е. еву)» диа> рамму .> Jtj)>i, >)! JJ> ного скани?)ова>гня, устроиств ) про I с дольного сканирования„, атчик з дли ны т?)егв!ны, п!елевую диафраг>г. 7 попе?)е)>н >го J анирования ) с г?>ойство 8 поперечного сканирования, первый о и второй оо) «ктивы, фотоприемник

10, усилит . >ь 11 фототока, п.)рогсвое

yt тройство 12, датчик 13 длиббы трег!ины в тороп )е гистри?)уб>)пвш приоор 1 4,.

lI!)Jl I>испо. t )кенни ве?)!пины трепВгны в центре нелепо)! диафрагмы 3 на выходе

v< .>.п;т«лч 11 в> зпикает нап! яжение, равное пороговому. !!1елевая диафрагма 3 устр(йб тва 4 продольного скани

>)оваппя v .)гот момент неполв и на„ а пбупы дат пбка 1 3 находятся у «г pt!JJJ ны после,)у>-лгг)й греб!инь> оГ)разца, 1. !!зм«рял)т н ..по)илу перемс.щения винта устрой< ) J;a 4 датчиком 5, затем изм>.р>)) )т в ttptt!Jt! раскрытия тр прил втор> ti) рб J.б,астр)бру))>дамб приПорсм 14.

1 ил

1635055

20 сканирования, включающее опору, элек- 25

40 диафрагмой 7 поперечного сканирования.45

Изобретение относится к механнческии испытанияи конструкционных мате-, риалов и может быть использовано для определения характеристик трещиностойкости при циклических испытаниях.

Цель изобретения — повышение дос г товерности результатов испытаний в местах с ограниченным доступом за счет уменьшения влияния на результаты испытаний характера нагружения образца.

На чертеже представлена Функциональная схема предлагаемой установки для испытаний образцов на циклическую трещиностойкость.

Установка содержит нягружающее устройство, включающее привод и захваты (не показаны) для крепления образца 1 исследуемого материала, осветитель 2, шелевую диафрагму 3 дродольного сканирования (выполненную в виде пластины с прямоугольным отверстием), устройство 4 продольного тродвигатель, редуктор, пару винтгайка (полностью на показаны) ° датчик 5 длины трещины с первым регистрируюцыч прибором, щелевую диафрагму

7 поперечного сканирования (выполненную в виде пластины с прямоугольным отверстием), устройство 8 поперечного сканирования, содержащее звуковой генератор и электродинамический вибратор (не показаны), первый б и второй 9 объективы, фотоприемник 10 усилитель 11 фототока, пороговое устройство 12, датчик 13 раскрытия трещины, второй регистрирующий прибор 14 — измеритель раскрытия трещины, включающий усилитель и вольтметр. Первый объектив 6 установлен между щелевой диафрагмой 3 продольного сканирования и щелевой

Второй объектив 9 размещен между щелевой диафрагиой 7 поперечного сканирования и фотоприемником 10. Первый 6 и второй 9 объективы, щелевые диафрагиы продольного 3 и поперечного 7 сканирования и фотопрнеиник

10 расположены на одной оптической оси. Устройство 8 поперечного сжанирования кииематически связано со целевой диафрагмой 7 попеРечного сканирования. Выход фотоприемника 10 электрически связан с входом усилителя 1! фототока, выход последнего соединен с входом порогового устройства 12, 30

35 выход которого подключен к входу устройства 4 продольного сканирования, которое механически связано с датчиком 13 раскрытия. трещины, выход которого электрически связан с вторым регистраторои 14 — измерителем рас». крытия трещины. Датчик 5 длины трещины электрически соединен с первым регистратором и кинематически — с устройством 4 продольного сканирования.

Установка работает следующим образом.

Световой пучок от источника 2 через целевую диафрагиу 3 продольного сканирования устанавливают на полированной поверхности образца 1 с трещиной. Когда вершина трещины находится в центре щелевой диафрагмы 3 продольного сканирования, световой пучок отражается от полированной поверхности обраэца 1, фокусируется первым объективом 6 в центр щелевой диафрагмы 7 поперечного сканирования, осуществляющей сканирование вершины трещины по высоте образца. Второй объектив 9 фокусирует световой— пучок на фотоприемник 10, с выхода которого фототок поступает на вход усилителя 11 фототока, который построен на микросхеме операционного усилителя К140УД6. Далее сигнал поступает на вход порогового устройст-, ва 12, которое построено на микросхеме компаратора напряжения 521САЗ. На выходе усилителя 11 фототока возникает напряжение, равное пороговому напряжению. Щелевая диафрагма 3 устройства 4 продольного сканирования оказывается в этот момент неподвижной, а щупы датчика 13 раскрытия трещины находятся у вершины исследуемой трещины образца 1.

Измеряют величину перемещения винта устройства 4 продольного сканирования датчикои 5 длины трещины с первым регистрирующим прибором, по которой судят о длине трещины, а величину раскрытия трещины — вторым регистрирующим прибором 14 — измерителем раскрытия трещины. Когда вершина трещины смещена вправо от цент-. ра щелевой диафрагмы 3 продольного сканирования, на выходе усилителя 11 фототока возникает напряжение, отличающееся от порогового значения в большую сторону. Пороговое устройство 12 выдает команду устройству 4

1ь3505 3 вершины трецины, короткого замыкания.

Формула изобретения

Составитель Е. Ворокии

Техред И. Дидык Корректор М.Пемчик

Редактор ?!.Петрова

Заказ 750 Тираж 391 Подписное

ЬНИИПИ Государственного комитета по иэобретеннян и открыгиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101 продольного сканирования на смещение щеленой диафрагмы 3 продольного сканирования до совпадения центра целевой диафрагмы 3 продольного сканирования с неллиной трещины. Когда вершина трегцши смещена влево от центра щелевой диаврагмы 3 продольного сканирования, на выходе усилителя 11 фототока возникает напряжение, отли- 1р чаюцееся от порогового значения в меньшую сторону., 11ороговое устройство 12 вьдает команду устройству 4 продольного сканирования на смещение щелевой диафрагмы 3 продольного ска- 15 нирования до совпадения центра г1елевой диафрагмы 3 продольного сканирования с вершиной трещины„.

Установка опробована при циклических испытаниях образцов в криока 2р мере с контактными холодильниками.

Ъ

Испытания проводили на компактных образцах толщиной 12,5 мм из стали

30JI 15Х2ИФА, при частотах 15-3() Гц, асимметрии 0,1-0,5, нагрузках 25

20-30 кН и темпера урах 273-173 К.

Таким образом, по сравнению с известныч предлагаемая установка позволяет повысить достоверность реэульта- 3р тов при испытаниях в местах с ограниченньм доступом за счет исключения влияния циклического характера нагружения образца, влияния на результаты испытаний электрического тока, проходящего через образец, разогрева

Установка для испытаний образцов на циклическую трещиностойкость, содержащая нагружающее устройство и систему регистрации параметров испытаний, включающую в себя датчик длины трещины и соединенный с ним первый регистратор, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения точности при испытаниях в местах с ограниченнык доступом, она снабжена последовательно устаиовленныш на пути светового луча осветителем,образца, щелевой диафрагмой продольного сканирования с устройством про, дольного сканирования, первым обьективом, целевой диафрагмой поперечного сканирования с устройством поперечного сканирования, вторым обьективом, фотоприемником с усилителем, который подключен к пороговому устройству, выход которого подключен к входу устройства продольного сканирования, механически связанного с датчиком длины трещины, выход которого электрически связан с вторыми регистратором, а датчик длины трещины электрически соединен с первые регистратором и кинематически связан с устройством продольного скаиироваяня.