SU1635055A1 - Установка дл испытани образцов на циклическую трещиностойкость - Google Patents

Description

Изобретение относится к механическим испытаниям конструкционных материалов и может быть использовано для определения характеристик трещино- g стойкости при циклических испытаниях» Цель изобретения - повышение дост. товерности результатов испытаний в местах с ограниченным доступом за счет уменьшения влияния на результа- ю ты испытаний характера нагружения образца.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемой установки для испытаний образцов на цикли— 15 ческую трещинос'тойкость.

Установка содержит ннгружающее устройство, включающее привод и захваты (не показаны) для крепления образца 1 исследуемого материала, ос- 20 ветитель 2, шелевую диафрагму 3 продольного сканирования (выполненную в виде пластины с прямоугольным отверстием) , устройство 4 продольного сканирования, включающее опору, элек- 25 тродвигатель, редуктор, пару винтгайка (полностью на показаны), датчик 5 длины трещины с первым регистрирующим прибором, щелевую диафрагму 7 поперечного сканирования (выпол- 30 ненную в виде пластины с прямоугольным отверстием), устройство 8 поперечного сканирования, содержащее звуковой генератор и электродинамический вибратор (не показаны), пер- 35 вый 6 и второй 9 объективы, фотоприемник 10, усилитель 11 фототока, пороговое устройство 12, датчик 13 раскрытия трехцины, второй регистрирующий прибор 14 - измеритель раскры- 40 тия трещины, включающий усилитель и вольтметр. Первый объектив 6 установлен между щелевой диафрагмой 3 продольного сканирования и щелевой диафрагмой 7 поперечного сканирования.45 Второй объектив 9 размещен между щелевой диафрагмой 7 поперечного сканирования и фотоприемником 10. Первый 6 и второй 9 объективы, щелевые диафрагмы продольного 3 и нопереч— 5Q ного 7 сканирования и фотоприемник 10 расположены на одной оптической оси. Устройство 8 поперечного сканирования кинематически связано со щелевой диафрагмой 7 поперечного скани- gg рования. Выход фотоприемника 10 электрически связан с входом усилителя 11 фототока, выход последнего соединен с входом порогового устройства 12, выход которого подключен к входу устройства 4 продольного сканирования, которое механически связано с датчиком 13 раскрытия,трещины, выход которого электрически связан с вторым регистратором 14 - измерителем растр 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 щелевую диафрагму 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 образца 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 К14ОУД6. Далее сигнал поступает на вход порогового устройства 12, которое построено на микросхеме компаратора напряжения 521САЗ. На выходе усилителя 11 фототока возникает напряжение, равное пороговому напряжению. Нелевая 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 датчиком 5 .длины трещины с первым регистрирующим прибором, по которой судят о длине трещины, а величину раскрытия трещины - вторьм 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 1 2 выдает команду устройству 4 продольного сканирования на смещение щелевой диафрагмы 3 продольного сканирования до совпадения центра щелевой диафрагмы 3 продольного сканирования с вершиной трещины» Когда вершина трещины смещена влево от центра щелевой диафрагмы 3 продольного сканирования, на выходе усилителя 11 Фототока возникает напряжение, отличающееся от порогового значения в меньшую сторону» Пороговое устройство 12 выдает команду устройству 4 продольного сканирования на смещение щелевой диафрагмы 3 продольного сканирования до совпадения центра щелевой диафрагмы 3 продольного сканирования с вершиной трещины»

Установка опробована при циклических испытаниях образцов в криока мере с контактными холодильниками» Испытания проводили на компактных образцах толщиной 12,5 мм из стали ЗОЛ, 15Х2МФА, при частотах 15-30 Гц, асимметрии 0,1-0,5, нагрузках 25

20-30 кН и температурах 273-173 К.

Таким образом, по сравнению с известным предлагаемая установка позволяет повысить достоверность результа- зо тов при испытаниях в местах с ограниченным доступом за счет исключения влияния циклического характера нагружения образца, влияния на результаты испытаний электрического тока, проходящего через образец, разогрева вершины трещины, короткого замыкания»

Claims (1)

1. Формула изобретения

   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, отличающаяс я тем, что, с целью повьшения точности при испытаниях в местах с ограниченным доступом, она снабжена последовательно установленными на пути светового луча осветителем,образца, щелевой диафрагмой продольного сканирования с устройством продольного сканирования, первым объективом, щелевой диафрагмой поперечного сканирования с устройством поперечного сканирования, вторым объективом, 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 вторым регистратором, а датчик длины трещины электрически соединен с первьн регистратором и кинематически связан с устройством продольного сканирования.