Машина для испытаний материалов при растяжении и сжатии

 

37875I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскнх

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 23.Х.1970 (№ 1484946!25- 28) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 18ЛЧ.1973. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 23Х11.1973

М. Кл. 6 Oln 3/10

Комитет по делам изобретений и открытий прн Совете Министров

СССР

УДК 620.1.05:620

Ы -Й -- --- - ------ —;

Авторы изобретения А. А. Белоус, С. А. Кушеверский, А. Н. Куликов, Н. Н. Колоколкин, Д. В. Мешков, Б. С. Рабинович, В. О. Стигга, В. М. Стефанский, Б. В. Титов, В. В. Терновский и А. М. Хватан

Научно-исследовательский и конструкторский институт испытательных машин, приборов и средств измерения масс

Заявитель

МАШИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ

ПРИ РАСТЯЖЕНИИ И СЖАТИИ

Изобретение относится к общему машиностроению ю.

Известны машины для испытаний материалов при растяжении и сжатии, содержащие активный и пассивный захваты для крепления испытуемого образца, гидравлическое нагружающее устройство со следящим золотником, датчики нагрузки и перемещения и программное устройство.

Цель изобретения — повысить точность и быстродействие машины.

Это достигается тем, что она снабжена датчиком скорости перемещения активного захвата и электродинамическим игольчатым клапаном, связанным с программным устройством и управляющим плунжером золотника.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемой машины.

Машина содержит жесткую раму 1, образованную станиной 2, неподвижной траверсой 8 и колоннами 4, гидравлическое нагружающее устройство, включающее насосную установку 5, двухполосный гидроцилиндр б с поршнем 7, являющийся исполнительным органом электрогидравлического привода нагружающего устройства, следящий золотник

8 и электродинамический игольчатый клапан

9, связанный с программным устройством 10 и управляющим плунжером золотника 8.

Поршень 7 имеет шток с активным захватом 11. Масло в обе полости гидроцилиндра б поступает от насосной установки 5 через следящий золотник 8, преобразующий с помощью электродинамического игольчатого клапана 9 электрический сигнал управления в разность давлений масла в верхней и нижней полостях гидроцилиндра б.

Усилие, приложенное к испытуемому объекто ту 12, через пассивный захват И воспринимается датчиком нагрузки 14, установленным в неподвижной траверсе 3.

На станине 2 расположены датчик скорости 15 перемещения активного захвата 11 и

ls датчик перемещения 1б, подвижные элементы которого связаны с активным захватом 11.

На одной из колонн 4 установлена выносная панель 17 ручного управления.

Программное устройство 10 содержит за2о датчик 18 программы по нагрузке и задатчик

19 программы по деформации, вторичные приборы 20 и 21, регистрирующие соответственно нагрузку и деформацию; суммирующую схему 22 канала управления нагрузкой

25 и суммирующую схему 28 канала управления деформацией; реостатный датчик 24 ручного управления нагрузкой и реостатный датчик

25 ручного управления деформацией; двигатель 2б уравновешивания канала управления

30 нагрузкой (поз. 14, 18, 20, 22, 24, 26) и двига378751

3 тель 27 уравновешивания канала управления деформацией (поз. 1б, 19, 21, 28, 25, 2i ); переключатель 26, осуществляющий переключение каналов в зависимости от выбранного рода работы — управление нагрузкой или управление деформацией; электронные усилители 2s, 80 и 81, являющиеся общими для оооих каналов. ,датчик 14 нагрузки имеет четыре выхода, с которых снимаются сигналы, пропорциональные нагрузке; — первый сигнал обратной связи по нагрузке, второй — сигнал для измерения нагрузки вторичным прибором 20, третий — сигнал, компенсирующий погрешность от деформации собственно машины при измерении деформации испытуемого объекта

12, четвертый — используется для записи на регистрирующее устройство.

Датчик перемещения 1б имеет два выхода, с которых снимаются сигналы, пропорциональные перемещению активного захвата 11: первый сигнал обратной связи, по деформации, второй — сигнал для измерения деформации вторичным прибором 21.

Задатчик 18(19) программы по нагрузке (деформации) выдает сигнал, изменяющийся во времени в соответствии с программой.

Реостатный датчик 24 (25) ручного управления нагрузкой (деформацией) совместно с выносной панелью 17 выдает сигнал ручного управления нагрузкой (деформацией).

В суммирующую схему 22(28) канала управления нагрузкой (деформацией) поступают одновременно три-сигнала: сигнал задатчика 18(19), сигнал обратной связи и сигнал ручного управления.

На выходе суммирующей схемы 22(28) появляется алгебраическая сумма трех сигналов — сигнал разбаланса канала управления нагрузкой (деформацией).

При работе программного устройства в автоматическом режиме управляющим является изменяющийся сигнал задатчиков программы 18 или 19, при работе в ручном режиме — сигнал реостатных датчиков 24 или 25.

Под действием управляющего сигнала на выходе суммирующей схемы 22(28) появляется сигнал разбаланса, который через переключатель 28 подается на вход усилителя 29, усиливается и поступает на электродипамический игольчатый клапан 9 следящего золотника 8.

Разность давлений в верхней и нижней полостях гидроцилиндра б изменяется, и поршень 7 вместе с захватом 11 начинает перемещаться, причем скорость и направление перемещения зависят от величины и полярности управляющего сигнала.

В результате перемещения активного захвата 11 изменяется величина нагрузки на

45 силоизмерительном датчике 14 и положение датчика. перемещения 1Р.

При этом сигнал обратной связи поступает в суммирующую схему с полярностью, противоположной полярности управляющего сигнала, в результате чего сигнал разбаланса уменьшается до момента, когда нагрузка (деформация) достигнет заданной величины.

Далее система автоматического управления будет находиться в равновесии до нового измерения, управляющего сигнала.

В момент отработки заданного параметра (нагрузки - или деформации) датчик скорости

15 выдает сигнал, пропорциональный скорости перемещения активного захвата 11. Этот сигнал усиливается усилителем 80 и вводится в усилитель 29 в полярности, противоположной полярности сигнала разбаланса, что устраняет колебательные явления в системе автоматического управления и уменьшает динамическую погрешность при переходных процессах.

Автоматическое уравновешивание канала управления нагрузкой (деформацией) не участвующего в работе, происходит следующим образом.

При отработке заданного параметра одновременно изменяются сигналы обратной связи по нагрузке и по деформации. При этом суммирующая схема 28(22) не участвующего в работе канала выдает сигнал разбаланса, который через переключатель 28 подается на усилитель 81, усиливается и через тот же переключатель поступает на двигатель 27(2б) уравновешивания неработающего канала.

Двигатель начинает вращать ось реостатного датчика 25 (24) неработающего канала в таком направлении, чтобы полярность сигнала ручного управления деформацией (нагрузкой) была противоположна сигналу обратной связи до момента полного уравновешивания не участвующего в работе канала управления.

Предмет изобретения

Машина для испытаний материалов при растяжении и сжатии, содержащая активный и пассивный захваты для крепления испытуемого образца, гидравлическое нагружающее устройство со следящим золотником, датчики нагрузки и перемещения и программное устройство, отлича ощаяся тем, что, с целью повь1шения точности и быстродействия, она снабжена датчиком скорости перемещения активного захвата и электродинамическим игольчатым клапаном, связанным с программным устройством и управляющим плунжером золотника.

378751

Составитель Н, Демьянова

Техред Т. Курнлко Корректоры: Н. Прокуратова и М. Гарцевич

Редактор С. Ежкова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1987/1б Изд. № 456 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5