Испытательного комплекса

Машины для определения параметров контактно-фрикционной усталости материалов.. Типичное испытательное устройство такого типа показано на рис. 11. На предметном столике / закрепляют плоский образец2. С образцом 2 контактирует индентор 3 — шарик или конус, закрепленный в держателе 4. Держатель 4 соединен с устройствами нагружения и измерения сил трения. Устройство нагружения представляет собой рычаг 5 с грузами 8 и противовесом 9. Грузы 8, рамка с рычагом 5, упругая балка 6 соединены в центре с держателем .4 индентора и составляют устройство измерения сил трения. На плечи

Испытательное устройство включает в себя механизмы нагружения, статического нагружения и криокамеру.

Прибор 2046 ПХ-1 обеспечивает автоматический цикл испытания заданного количества образцов. По принципу действия прибор 2046 ПХ-1 аналогичен прибору ПХП-2. Прибор 2046 ПХ-1 состоит из испытательного устройства, пульта, сосуда Дьюара, азотопровода и электромагнитного клапана. Испытательное устройство включает криокамеру, механизмы динамического и статического нагружения (взвода пружины). Конструкции этих механизмов и соответствующих механизмов прибора ПХП-2 аналогичны. Конструкция криокамеры предусматривает испытание в жидкой среде и подобна криокамере ПХП-2.

Стенд для отработки ГСП должен иметь нагрузочное приспособление, с помощью которого на исследуемом подшипнике можно создавать необходимую нагрузку. Следует предусмотреть возможность изменения направления действия нагрузки на подшипник, чтобы выявить анизотропность нагрузочных характеристик подшипника, т. е. зависимость их от направления действия нагрузок. Отработку можно проводить на холодной воде. На рис. 7.14 показано испытательное устройство для экспериментальных исследований радиального ГСП. Оно представляет собой вал 3, вращающийся на двух опорах качения 4 и 10. На валу насажена втулка 2 ГСП. Корпус 7 ГСП с коллектором нагнетания и двумя крышками, образующими полости слива, может перемещаться в вертикальной плоскости как параллельно оси вала, так и с перекосом и опирается по концам на два устройства / для перемещения корпуса и измерения нагрузки. Вал испытательного устройства приводится во вращение электродвигателем постоянного тока. Герметизация камер подшипников качения от сливных камер ГСП осуществляется с помощью торцовых уплотнений 5 и 8. Испытательное устройство снабжено приспособлениями бокового центрирования корпуса (в горизонтальной плоскости) с индикаторами. В конструкции испытательного устройства предусмотрена воз-

Испытательное устройство обеспечивается питанием ГСП водой от специальной системы. Для измерения расходов воды на подводе в ГСП и из камер слива в трубопроводах установлены сужающие устройства '(в связи с изменением расходов воды в широких пределах предусмотрена параллельная установка нескольких сужающих устройств разного диаметра). Система питания ГСП водой выполнена замкнутой, циркуляция осуществляется специальным насосом 15 (см. рис. 7.14). Для поддержания необходимой температуры воды в замкнутом контуре установлен холодильник 12. Система смазки подшипников вала также замкнутая, со своим насосом 18 и холодильником 16. Все трубопроводы к испытательному устройству подключаются с помощью гибких дюритовых шлангов.

Рис. 7.15. Испытательное устройство и стенд для исследования единичного кольца уплотнения плавающими кольцами:

1 — вспомогательный водяной насос; 2 — испытательное устройство; 3 — фильтр; 4 — вал; 5 — диафрагма; 6 — испытываемое кольцо; 7 — индуктивный датчик; 8 — диск; 9, 10 — слив протечек; // — расходомер; 12 — бак слива протечек; 13 — сливная емкость

Получив удовлетворительные параметры для одного кольца, можно приступить к исследованиям натурного уплотнения. На этом этапе испытательное устройство должно позволять исследовать работоспособность колец различного конструкционного ис-полнения (неразгруженных и разгруженных) для таких случаев:

ком 1. Испытательное устройство целесообразно разместить рядом с устройством для исследования единичного кольца, и тогда вспомогательные системы будут общими на обе конструкции. Необходимость иметь стенд для испытания натурного блока уплотнения вызвана тем, что появляется возможность контроля за работой не только блока в целом, но и каждой его ступени. Разборка, доработка (при необходимости) и сборка уплотнения не представляют затруднений. Испытания блока плавающих колец проводились для ГЦН реактора РБМК при перепадах давлений от 0,15 до 1,5 МПа с различными торцовыми и радиальными зазорами. Ресурсные испытания уплотнения с диаметральными зазорами 0,2—0,3 мм и торцовыми 0,05—0,1 мм велись в течение нескольких тысяч часов.

укрепленными на концах сферическими инденторами 2. Центральная коническая оправка 3 с набором из четырех плоских образцов 4 закреплена на конце штока 11,соединенного с приво-дом, который состоит из штурвала 5, ходового винта 6, гайки 7, радиально-упорных подшипников 8 и кронштейна 9. В силовую цепь привода включено тензометрическое кольцо 10 для замера усилия протяжки. Испытательное устройство смонтировано на фланце 12 вакуумной камеры 13. Герметизация объема камеры осуществлена с помощью сильфона14.

Испытательное устройство изображено на рис. 1.278. Образец по всей толщине

устройствами. Общий вид испытательного комплекса показан на

Узел крепления плоских призматических образцов испытательного комплекса, установленного в Лаборатории ИГД СО АН СССР, представлен на фото 16. Образцы нагружаются по схеме трехточечного изгиба (рис. 8.6). Усилие, приложенное к образцу, передается через кольцо 2 на четырехлепестковый упругий элемент 1 и с помощью тензодатчиков 6 преобразуется в электрический сигнал, который через тензометрический усилитель воспроизводится по координате «У» двухкоординатного самопишущего прибора. Показания тензодатчика нагрузки тарируются с помощью динамометра сжатия. Величина прогиба образца в точке приложения4 силы фиксируется тензодатчиком 4, наклеенным на упругую пластину, 3. Тарировка датчика производится микрометрическим глубиномером с точностью ±0,01 мм. С помощью микроскопа 5 осуществляется визуальный контроль за процессом разрушения.

IQ^RV 1П°Га9\ испытательного комплекса входят: .1) испытательная машина 1Уа»У-Ш-1; 2) управляющее вычислительное устройство «Электроника ДЗ-28»-3) блок аппаратурного интерфейса; 4) программное обеспечение

В состав измерительно-испытательного комплекса входят собственно машина и пульт управления. Разрывная машина, входящая в состав комплекса, создана на базе машины для испытания резин 2001Р-05 с силоизме-рителем на 1 кН и системой слежения. Силоизмеритель индукционно-тран-сформаторного типа. Система слежения измеряет деформацию при помощи линеек. На машине предусмотрены линейки двух типов: для измерения деформации по меткам и для измерения деформации по захватам.

Метод фиксированных частот имеет недостатки: сложность контроля перемещения, скорости, ускорения и частоты вибрации и их регулирования вручную из-за значительной неравномерности амплитудно-частотной характеристики тракта испытательного комплекса при испытаниях в широком диапазоне частот; невозможность выявления параметрических резонансов, возможность пропуска резонанса отдельных элементов; последовательное возбуждение резонансов. Однако этот метод до настоящего времени широко используют при заводских испытаниях серийно выпускаемых изделий вследствие возможности применения простейшего оборудования и отработанных программ испытаний для изделий каждого типа.

Для выполнения виброударного испытательного комплекса, который формирует ударные радиоимпульсы, за-

Температурная камера является составной частью испытательного комплекса и предназначена для создания заданных параметров среды и температурного режима испытуемого объекта в процессе исследования его механических свойств.

приближения условий испытаний к эксплуатационным режимам нагруже-ния конструкций, а также используя данные приведенного выше анализа современных тенденций в разработке этих вопросов, в Институте машиноведения АН СССР на основе серийно выпускаемых промышленностью установки типа УРС и измерительно-вычислительной системы ИВК-2 в составе мини-ЭВМ СМ4 (СМ 1403) и крейтов (КАМАК) разработан [23] автоматизированный испытательный комплекс. Этот комплекс предназначен для экспериментального получения характеристик механических свойств материалов при автоматизированном управлении испытанием с программным воспроизведением требуемых (в том числе случайных) режимов нагружения и машинным сбором, обработкой и хранением поступающей информации. При разработке данного испытательного комплекса в отличие от упоминавшихся выше предложен более простой в своем построении способ автоматизации управления экспериментом на основе программирования с помощью ЭВМ в цифровом коде режима работы функционального генератора установки по основным параметрам его сигнала [19, 23]. В этом случае сигнал требуемой формы, как и в автономном режиме управления экспериментом от пульта установки, вырабатывается непосредственно имеющимся в ней функциональным генератором, а также его параметры, такие как амплитуда, частота и статическая составляющая, задаются и имеют возможность программно изменяться с помощью ЭВМ. Естественно, в данном случае сужается круг воспроизводимых режимов нагружения, однако имеющиеся в машине системы управления экспериментом и организации обратной связи задействованы в максимальной степени. Метрологические характеристики управляющего сигнала и процесса управления испытаниями в целом также остаются на уровне, определяемом в первоначальном варианте машины, так как программирование в цифровом коде от ЭВМ параметров управляющего сигнала не вносит дополнительных погрешностей при его генерации и отработке нагружающей системой с использованием обратной связи, организуемой блоками сравнения и управления пульта. Обратная связь в процессе испытаний также организуется в этом случае блоком управления пульта. Этот факт обеспечивает возможность задания на нем и реализации в процессе испытаний мягкого (с управлением по заданной нагрузке) или жесткого (с управлением по заданной деформации) режимов испытаний. При задании управляющей программой ЭВМ исходных параметров сигнала в виде постоянных значений на функциональном генераторе будет реализовываться стационарный режим испытаний с их последовательной отработкой от цикла к циклу. При необходимости воспроизведения более сложных режимов с изменением в процессе испытаний амплитуды, частоты или статической составляющей в блочной или какой-либо иной, в том числе случайной, последовательности это может быть реализовано на основе описания этой последовательности в аналитической форме и введения соответствующих зависимостей в управляющую программу.

Значение разработки автоматизированного испытательного комплекса для народного хозяйства определяется возможностью качественно нового подхода к воспроизведению эксплуатационной нагруженное™ образцов материалов и элементов машин при разработке методов повышения их надежности с одновременным снижением матералоемкости. Кроме того, использование автоматизированного испытательного комплекса при проведении экспериментов позволяет: за счет повышения производительности сократить число стандартного испытательного оборудования; уменьшить число обслуживающего испытательное оборудование персонала при эквивалентном объеме испытаний; высвободить занятых на обработке экспериментальной информации инженерно-технических работников.

Рис. 5. Схема испытательного комплекса на базе установки ЭД 100М с аналоговой

В состав измерительно-испытательного комплекса входят собственно машина и пульт управления. Разрывная машина, входящая в состав комплекса, создана на базе машины для испытания резин 2001Р-05 с силоизме-рителем на 1 кН и системой слежения. Силоизмеритель индукционно-тран-сформаторного типа. Система слежения измеряет деформацию при помощи линеек. На машине предусмотрены линейки двух типов: для измерения деформации по меткам и для измерения деформации по захватам.