SU1323909A1 - Установка дл испытани образцов на длительную прочность при раст жении с нагревом - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испытани м образцов на длительную прочность и поз- вол ет расширить эксплуатационные возможности установки путем обеспечени  групповых испытаний по индивидуальным программам . На раме 1 размещены нагревательные камеры 2 и 3. В камерах 2 и 3 установлены датчики 4 и 5 температуры, т ги 6, 7, 8, 9 с вертикальными и нижними захватами , в которых размещены испытуемые образцы 10, 11. Нагружающий механизм выполнен в виде нагружающих рычагов 12, 13, аккумулирующего гидроцилиндра 16 с порщнем 17 и штоком 19, на конце которого установлены грузы 19, первого и второго рабочих гидроцилиндров 21, 22. В штоковых полост х гидроцилиндров 21, .22 установлены возвратные пружины 25 и 26. Штоки 27 и 28 шарнирно соединены с нагружающими рычагами 12 и 13. Полости гидроцилиндра 16 сообщены между собой и с бесщтоковыми полост ми каждого из рабочих гидроцилиндров 21, 22 посредством перепускных трубопроводов 37, 38, 39, 40, 41, 42 с распределительными многоходовыми клапанами 43, 44. На гидроцилиндрах 21 и 22 установлены СО со со ;о о со фис-1

Description

датчики 33, 34 начального положени  ней 23 и 24 и датчики 35, 36 конечного положени  поршней 23 и 24. Электромеханический подъемник 45 включае 1 электропривод , редуктор, ходовой винт 46 с онорной площадкой 47 и указатель 48 11оло ; ени  площадки 47, который енабжен датчик(.)м 49 начального положени  площадки 47 и регулируемым но высоте датчиком 50 конечного положени  нлощадкн 47. Установка содер1

Изобретение относитс  к технике исны- таний, а именн, установкам дл  грунповых испытаний образцов на длительную прочность при раст жении с нагревом, н может быть использовано в теплоэнергетике и в металлургической промышленности при термических испытани х металлов.

Целью изобретени   вл етс  расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечени  групповых испытапий по индивидуальным программам.

На фиг. 1 схематично изображена предлагаема  установка; на фиг. 2 -- ее ирин- циальна  электрическа  схема.

Установка дл  испытаний образцов на длительную прочность при раст жении с нагревом содержит раму 1, на которой разме- Н1.ены нагревательные камеры 2 и 3. В последних соответственно установлены датчики 4 и 5 темнературы и т ги 6-9 с верхними и нижними захватами, в которых размещены испытуемые образцы 10 и 11.

Нагружающий механизм выполнен в виде нагружающих рычагов 12 и 3, установленных в щарнирах 14 и 15 и щарнирно соединенных с т гами 6 и 7j и аккумулирующего гидроцилиндра 16 с поршнем 17 и щтоком 18, на конце которого установлены грузы 19. На раме 1 в щарнирах 20 закреплены нер- вый 21 и второй 22 рабочие гидроцилиндры с нервым 23 и вторым 24 норнш ми. В щто- ковых полост х гидроцилиндров 21 и 22 установлены возвратные пружины 25 и 26 сжати . Штоки 27 и 28 щарнирно соединены с нагружающими рычагами 12 и 13. На нгган- гах 29 и 30, св занных с поршн ми 23 и 24, установлены указатели 31 и 32 положени  поршней 23 и 24.

Датчики 33 и 34 начального положени  и датчики 35 и 36 конечного положени  поршней 23 и 24 закреплены на гидроцилиндрах 21 и 22 и выполнены регулируемыми по высоте с возможностью вертикального перемещени  и приближени  к датчикам 33 и 34 и удалени  от них.

жит также схему автоматического управлени  и регулировани . Устанавливают в нагревательных камерах 2 и 3 испытуемые образцы 10 и 11. Включают схему автоматического управлени  и регулировани  и с номощью нагруж;ающего механизма и электромеханического подъемника 45 обеспечивают в а1зтоматичееком режиме испытани  образцов 10 и 11 по индивидуальным программам. 2 ил.

0

Полости аккумулирующего гидроцилннд- ра 16 сообнгены между собой и с бесштоко- выми полост ми каждого из рабочих гидроцилиндров 21 и 22 посредством первого 37,

второго 38, третьего 39, четвертого 40, п того 41 и шестого 42 перепускных трубопроводов с первым 43 и вторым 44 распределительными многоходовыми клапанами.

Электромеханический подъемник 45, включающий электропривод, редуктор (не ноказан), ходовой винт 46 с онорной пло- пхадкой 47 и указатель 48 положени  опорной площадки, снабжен датчиком 49 начального положени  опорной площадки 47 и регулируемым по высоте датчиком 50 конечного

5 ноложени  опорной площадки 47.

Схема автоматического уирав.:1епи  и ре- . гулировани  выполиепа в виде первой 51 и второй 52 логических схем И, первого 53 и второго 54 коммулаторов сигналов, первого 55 и второго 56 пусковых б.локов, нерво0 го 57, второго 58 и третьего 59 блоков управлени , первого 60, второго 61 и третьего 62 блокираторов сигна.юв и блока 63 задержки времени.

Первый вход первой логической схемы

5 И 51 соедипен с первым выходом первого блока 57 управлени , второй вход - с первым выходом датчика 49 начального положени  опорной площадки 47, третий вход - с первым выходом второго блока 58 управлени , а четвертый и н тый входы - с датчи0 ками 33 и 34 нача.чьного положени  поршней 23 и 24 рабочих гидроцилиндров 21 и 22. Первый выход первой логической схемы И 51 соединен с первым входом второго пускового блока 56, второй вход которого соединен с первым выходом блока 63 задерж5 ки времени.

Второй выход первой логической схемы И 51 соединен с первым входом второй логической схемы И 52, третий выход - с первым входом первого пускового блока 56, второй вход которого соединен с первым выходом первого блокиратора 60 сигналов, второй выход последнего соединен с третьим входом

0

первого блока 57 управление. Вход первого блокиратора 60 сигналов соединен с датчиком 35 конечного положени  поршн  23.

Выход второго блокиратора 61 сигналов соединен с первыми входами первого 57, второго 58 и третьего 59 блоков управлени , а вход - с датчиком 50 конечного положени  опорной площадки 47. Вход третьего блокиратора 62 сигналов соединен с датчиком 49 начального положени  опорной площадки 47.

Второй выход блока 63 задержки времени соединен с вторыми входами первого 57 и второго 58 блоков управлени , вход - с датчиком 36 конечного положени  поршн  24, а третий выход - с вторым входом третьего блока 59 управлени , третий вход которого соединен с выходом второй логической схемы И 52, четвертый вход - с выходом третьего блокиратора 62 сигналов, а выход - с электромеханическим подъемником 45. Второй и третий входы второй логической схемы И 52 соединены с датчиками 4 и 5 температуры через комм утаторы 53 и 54. Вторые выходы первого 57 и второго 58 блоков управлени  соединены соответственно с распределительными многоходовыми клапанами 43 и 44.

Установка работает следующим образом.

В исходном положении грузы 19 лежат на опорной площадке 47, указатель 48 которой выставлен соосно с датчиком 49 начального положени  (показано пунктиром на фиг. 1). Электромеханический подъемник 45 отключен от источника напр жени . Под действием возвратных пружин 25 и 26 порщни 23 и 24 наход тс  в рабочих гидроцилиндрах 21 и 22 в крайнем верхнем положении , указатели 31 и 32 выставлены соосно с датчиками 33 и 34 начального положени  порщней 23 и 24. Датчики 35 и 36 выставлены по высоте в заданное конечное положение . Распределительные многоходовые клапаны 43 и 44 закрыты. Жидкость находитс  в полости гидроцилиндра 16 под порщнем 17, переток жидкости по перепускным трубопроводам 37-42 отсутствует, нагревательные камеры 2 и 3 отключены от сети электропитани . Нагружающие рычаги 12 и 13 через т ги 6 и 7 и захваты соединены с образцами 10 и 11 и выставлены в заданное, например , горизонтальное положение.

При включении схемы автоматического управлени  и регулировани  срабатывает перва  логическа  схема И 51 и выдает сигналы на пусковые блоки 55 и 56, через которые включаютс  нагревательные камеры 2 и 3, контроль температуры осуществл етс  датчиками 4 и 5. Сигналы с последних поступают на первый 53 и второй 54 коммутаторы , с помощью которых задаетс  тепловой режим испытани . При достижении заданной температуры в нагревательных камерах 2 и 3 с первого 53 и второго 54 коммутаторов поступают сигналы на второй и тре

0

5

0

5

г 0

тий входы второй логической схемы И 52. Одновременно на первый вход второй логической схемы И 52 поступает сигнал с второго выхода первой логической схемы И 51. При поступлени.и всех трех сигналов втора  логическа  схема И 52 формирует и выдает сигнал на третий вход третьего блока 59 управлени , который включает электромеханический подъемник 45. В результате включени  подъемника 45 ходовой винт 46. опорна  площ.адка 47 и указатель 48 перемещаютс  вниз, при этом указатель 48 удал етс  от датчика 49, а опорна  площадка 47 отрываетс  от грузов 19 и опускаетс : Пере- мегдение опорной площадки 47 от грузов 19 вниз продолжаетс  до тех пор, пока указатель 48 не займет положение соосно с датчиком 50, при этом с последнего поступает сигнал на второй блокиратор 61 сигналов, с которого поступают сигналы одновременно на первые входы первого 57, второго 58 и третьего 59 блоков управлени , блок 59 формирует и выдает сигнал на останов электромеханического подъемника 45, а блоки 57 и 58 формируют и выдают со своих вторых выходов сигналы на открытие распределительных многоходовых клапанов 43 и 44. После того, как электромеханический подъемник 45 остановилс  в заданном конечном положении, грузы 19 в результате отрыва от опорной 1лощадки 47 создают усили  на щтоке 18, соединенном с норщнем 17. Q Последний под действием силы со стороны грузов 19 и штока 18 давит на жидкость в гидроцилиндре 16, создава  давление в полости под порп.1нем 17. Давление жидкости в гидроцилиндре 16 под поршнем 17 определ етс  по формуле

п

-rv -тт;, КГС/СМ-, :i(D -d-)

где Q - масса грузов 19, кгс:

D -диаметр поршн  16, см; d-диаметр штока 18, см.

В результате открыти  клапанов 43 и 44 полость аккумулирующего гидроцилиндра 16 под порщнем 17 сообщаетс  с рабочими гидроцилиндрами 21 и 22. Жидкость под давлением из гидроцилиндра 16 через первый 37 и четвертый 40 трубопроводы и через открытые клапаны 43 и 44 по второму 38 и п тому 41 трубопроводам поступает в рабочие гидроцилиндры 21 и 22, давит на порщни 23 и 24 и создает усили  на штоках 27 и 28, усили  на которых определ ютс  по формуле

. f Фт-dT), кгс,

где Р - давление жидкости в гидроцилиндре 16, кгс/см ;

5 1 -диаметр поршней 23 и 24, см; d - диаметр HITOKOB 27 и 28, см. Штоки 27 и 28 создают усилие на нагружающих рычагах 12 и 13, которые, в свою

5

0

очередь, создают раст гивающие усили  на испытуемых образцах 10 и 11. Последние под действием сил со стороны нагружающих рычагов 2 и 13 деформируютс  и удлин ютс . Рычаги 12 и 13 поворачиваютс  в ншр- Hiipax И и 15. Шарнирко св занные с ры- чага ми 12 и 13 штоки 27 и 28 перемещаютс  вниз и сжимают возвратные пружины 25 и 26. Одновременно перемещаютс  указатели 31 и 32, отход т от датчиков 33 и 34 начального положени  и приближаютс  к датчикам 35 и 36 конечного положени  порпдней. При движении щтоков 27 и 28 вниз вместе с па- г)ужаюп|ими рычагами 12 и 13 рабочие гидроцилиндры 21 и 22 поворачиваютс  в inap- пирах 20, в результате .чего щтоки 27 и 28 самоустанавливаютс  без перекосов по каса- тельной 1ч дуге, описываемой нагружающими :рычагами 12 и 13 при удлинении образцов.

Движение поршней 23 и

в раоочих

гидроцилипрах 2 и 22 продолжаегс  до тех пор, пока указатели 31 и 32 не приблиз тс  к датчикам 37 и 36 конечного положени . Как только указатель 31 установитс  соосно с датчиком 35, последний срабатывает и выдает сигнал на первьш блокиратор 60 лов, который формирует и с второго выхода выдает сигпал на третий вход первого блока 57 управлени  дл  последуюндего поворота клапапа 43. Последний поворачиваетс , отключает полость гидропилипдра 16 под поршнем от рабочего гидроцилипдра 21 и соедин ет гидроцилипдр 21 с полостью аккумулирующего гидроцилиндра 16 над поршнем , при этом первый трубопровод 37 перекрываетс  клапаном 43, а второй 38 и третий 39 трубопроводы соедин ютс  клапаном 43, и жидкость под .давлением из рабочего гидроцилиндра 21. по второму трубопроводу 38 через открытый клапан 43 по третье- му трубопроводу 39 перетекает в полость аккумулируюп его гидроцилиндра 16 над порп1нем 17, в которой избыточное давление жидкости отсутствует.

В результате перетока жидкости избыточное давление в рабочем гидроцилиндре 21 падает до нул , поршень 23, шток 27 и св занный с ним нагружающий рычаг 12 в результате отсутстви  давлени  останавливаютс  и усилие нагружени  с испытуемого образца 10 снимаетс .

Одповременно по сигналу с первого выхода блокиратора 60 первьц) пусковой блок 55 отключает нагревательную камеру 2 от источника напр жени .

Поршень 24 в рабочем гидроцилиндре 22 под действием давлени  жидкости продолжает создавать нагрузку на шток 28, на св занный с ним нагружающий рычаг 13 и на испытуемый образец 11. Как только указатель 32 приблизитс  к датчику 36 и установитс  соосно с ним, датчик 32 срабатывает и выдает сигнал на вход блока 63 задержки времени, который формирует и выдает с второго выхода сигнал на второй вход второго

- 5

0

5

0

5

0

45

50

55

блока 58 управлени  дл  пос; едующего поворота клапана 44. Распределительный клапан 44 поворачиваетс  и соедин ет рабочий гидроцилиндр 22 с полостью аккумулирующего гидроцилиндра 16 над порнлнем 17. В результате поворота кланана 44 четвертый трубопрово.д 40 отключаетс  от рабочего гидроцили11Д|)а 22, который, в свою очередь, через трубопроводы 41 и 42 и через открытый клапан 44 перетекает в г-олость гидроцилиндра 1 |;ад HOpnine.M, где ;1збыточпое давление отсутствует. В результате 1ютери давлени  жидкости в рабочем ги.:.фоци;|индре 22 пор- П1ень 24, 1ПТОК 28 и соединенный с ним на- | ружающий рычаг 3 останавливаютс  и нагрузка с испытуемою образца 11 снимаетс . Одновременно по сигналу с блока 63 задержки времени вторэй пусковой блок 56 отключает нагревательную камеру 3 от источника напр жени . С выдержкой времени с второго выхода блока 63 поступают сиг-, налы па вторые зходы нервого 57 и второго 58 блоков управ.., которые формируют и выдают сигна;1Ы из поворот клапанов 43 и 44 в ноложение, в котором полости аккумулирующего ги.чроцилиндра 16 над поршнем и под поршнем соедин ютс  друг с другом, при этом трубопроводы 41 и 38 отключаютс  от гидроцилиндра 16, а трубопроводы 37, 39, 40 и 43 через клапаны 43 и 44 соедин ютс  друг с другом и соедин ют юлости гидроцилиндра 16.

В результате соединени  полостей гидроцилиндра 16 под действием груза 19 и П1тока 18 порпдень 17 перемен аетс  вниз и вытесн ет жидкость по трубопроводам 37. 39, 40 и 42 через открьи ые клапаны 43 и 44 из полости под пор1пнем в полость гидроцилипдра 16 над поршнем.

После соединени  полости гидроцилиндра 16 с выдержкой В))емени с третьего выхода блока 63 поступает сигнал на второй вход третьего блока 59 управлени , последний формирует и выдает сигнал на реверс электромеханического подъемника 45. Подъемник 45 включаетс , при этом ходовой винт 46, опорна  площадка 47 и указатель 48 положени  пере.мещаю тс  вверх, указатель 48 удал етс  от датчика 50 конечного положени  опорной площадки 47 и подходит к датчику 49 начального положени . Опорна  площадка 47 подходит к грузам 19, соприкасаетс  с ними, останавливает, поднимает и перемещает грузы 19, св занный с ними щток 18 и поршень 17 в начальное ноложение, при этом жидкоеть из полости гидроцилиндра 16 над поршнем по трубопроводам 39, 37, 42 и 40 через клапаны 43 и 44 перетекает в полость гидроцилиндра под поршнем. Как тол:зко указатель 48 установитс  соосно с датчиком 49 начального положени , последний выдает сигнал на вход третьего блокиратора 62 сигналов, который с выхода выдает сигнал па четвертый вход третьего блока 59 управлени , последний

формирует и выдает сигнал на отключение электромеханического подъемника 45. Последний отключаетс . Ходовой винт 46 и опорна  площадка 47 останавливаютс . Вместе с опорной площадкой 47 останавливаютс  грузы 19 и поршень 17, которые снова занимают исходное положение в гидроцилиндре 16. Испытуемые образцы 10 и 11 извлекают из захватов, в которые устанавливают новые образцы дл  испытаний.

Испытани  новой группы образцов провод т аналогично описанному.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Установка дл  испытани  образцов на длительную прочность при раст жении с нагревом , содержаща  раму, нагревательную камеру дл  размещени  испытуемого образца с датчиком температуры, нагружающий механизм, включающий нагружающий рычаг и св занные с ним грузы, электромеханический подъемник, закрепленный на раме с возможностью взаимодействи  своей опорной площадкой с грузами, и св занную с ним схему автоматического управлени  и регулировани , отличающа с  тем, что, с целью расщирени  эксплуатационных возможностей путем обеспечени  групповых испытаний по индивидуальным программам, она снабжена датчиком начального положени  опорной площадки и регулируемым по высоте датчиком конечного положени  опорной нло- П1.адки, дополнительной нагревательной камерой с датчиком температуры, нагружающий механизм выполнен в виде двух нагружающих рычагов, аккумулирующего гидроцилиндра со щтоком, на конце которого установлены грузы, щарнирно закрепленных на раме двух рабочих гидроцилиндров с первым и вторым соответственно порщн ми, возвратными пружинами сжати  в штоковых полост х и щтоками, шарнирно соединепными соответственно с нагружающими рычагами, датчиками начального положени  порщней и регулируемыми по высоте датчиками конечного положени  пор.щней, неподвижно закрепленными на рабочих гидроцилиндрах, полости аккумулирующего гидроцилиндра сообщены между собой и с бесщтоковыми полост ми каждого из рабочих гидроцилиндров посредством перепускных трубопроводов с распределительными многоходовыми кла

   0

   5

   0

   5 5 0 5 5

   0

   панами, схемы автоматического управлени  и регулирова1 и  выполнещз в виде первой и второй логг.ческих схем И. первого и второго коммутаторов сигналов, первого и второго пусковых блоков, первого, второго и третьего блоков управлепи , первого, второго и третьего блокираторов спгна. юв, блока задержки времени, первый вход первой логической схемы И соединен с первым выходом первого блока управлени , второй вход - с первым выходом датчика начального положени  опорной площадки, третий вход - с первым выходом второго блока управлени  а четвертый и п тый входы - с датчиками начального положени  порнлней рабочих гидроцилиндров, первый выход первой логической схемы И соединен с первым входом второго пускового блока, второй вход которого соединен с первым выходом блока задержки времени, второй выход первой логической схемы И соединен с первым входом второй логической схемы И, третий выход -- с первым входом первого пускового блока, второй вход которого соединен с первым выходом блокиратора сигналов, выход второго блокиратора сигналов соединен с первыми входами первого; второго и третьего блоков управлени , второй выход блока задержки времени соединен с вторыми входами первого и второго блоков управлени , вход блока задержки времени соединен с датчиком конечного положени  второго поршн , а третий выход - с вторым входом третьего блока управлепи , третий вход которого соединен с выходом второй логической схемы И, четвертый вход - с выходом третьего блокиратора сигналов, а выход - с электромеханическим подъемником, третий вход первого блока управлени  соединен с вторым выходом первого блокиратора сигналов, второй и третий входы второй логической схемы И соединены с датчиками темнерату- ры через первый и второй коммутаторы соот- ветствено, вторые выходы первого и второго блоков управ,чени  соединены соответственно с распределительными многоходовыми клапапами, вход второго блокиратора сигналов соединен с датчиком конечного положени  опорной площадки, вход третьего блокиратора сигнала соединен с датчиком начального положени  опорной площадки, а вход первого блокиратора сигналов соединен с датчиком конечного положени  первого порщн .

   Составитель О. Ланко

   Редактор А. ЛежнинаТехред И. ВересКорректор А. Зимокосов

   Заказ 2956/46Тираж/76Подписное

   ВНИИПН Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий

   I 13035, Москиа. Ж --35, Раушска  наб., д. 4/5 Производственио-нолиграфическое предпри тие, г, Ужгород, ул. Проектна , 4

   фи2..