МАШИНА ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ
HYDRAULIC TEST MACHINE

Изобретение относится к испытательной технике, а именно - к машинам для оценки механических свойств машиностроительных материалов.
К числу известных простейших машин аналогичного назначения относятся машины с ручным управлением, которое не обеспечивает постоянство скорости нагружения (деформирования), информация о параметрах испытания осуществляется стрелочными или маятниковыми силоизмерителями. К таковым относятся устаревшие конструкции выпускаемых ранее заводом испытательных машин (г.Армавир) и машины зарубежных фирм: Лозенгаузен, Шоппер, Амслер и других. Известны также машины нового поколения, производство которых освоено известными зарубежными фирмами: Instron, Zwick, Valter Bay и другими, а также отечественными предприятиями. Машины нового поколения оснащены современными системами прецизионной гидравлики и электроники, компьютерной техникой и прикладными программами, обеспечивающими широкие возможности управления и формирования сложных законов нагружения и обработки результатов испытаний с представлением в виде таблиц и графиков целого ряда характеристик свойств материалов с высокой достоверностью и архивирование результатов серии испытаний. Однако недостатком таких машин является их сложность и соответственно высокая стоимость и квалификация обслуживающего персонала. Такое исполнение машин безусловно оправдано для проведения исследовательских работ при испытании новых материалов или систем. Вместе с тем, в практике производства материалов в заводских лабораториях испытания проводят с целью оценки соответствия известных материалов их стандартным основным характеристикам, в частности предела текучести и предела прочности, что обеспечивается сравнительно простыми надежными машинами, отвечающими требованиям массовых (серийных) испытаний. К классу таких машин относится предлагаемая испытательная машина.
Машина содержит силовую раму, нагружающий гидроцилиндр, захваты для закрепления испытываемых образцов, датчик силы, датчик деформации, насосную установку, устройство подачи рабочей жидкости от насоса в гидроцилиндр, систему задания режимов работы машины и управления, блок сравнения задающего сигнала и одного из сигналов датчиков силы или деформации с усилителем «сигнала ошибки».
Сущность изобретения поясняется прилагаемой схемой. Машина состоит из силовой рамы 1, нагружающего гидроцилиндра 2, захватов 3 и 4, датчика деформации 5, датчика силы 6, насосной установки 7 с переливным золотником 8, гидрораспределителя 9 с кулачком (эксцентриком) 10 привода смещения золотника 11 электродвигателем 12 и с возвратной пружиной 13. Система задания режимов работы машины и управления состоит из потенциометра 14, приводного регулируемого (шагового) двигателя 15 вращения потенциометра 14 и блока 16 привода (задания скорости и направления) вращения электродвигателя 15 и переключателя 17 режимов управления или по силе, или по деформации, блока 18 сравнения задающего сигнала потенциометра 14 и одного из сигналов датчиков 5 или 6 с усилителем, "сигнала ошибки", подаваемого на электродвигатель 12. Связь между составными частями осуществляется по линиям 19, 20, 21, 22, 23 и 24.
Предлагаемая машина работает следующим образом. На блоке 16 устанавливается задание параметра нагружения или деформирования (скорости, предела нагружения), и соответствующий сигнал подается на электродвигатель 15 привода вращения потенциометра 14, сигнал которого поступает на блок 18, соединенный через переключатель 17 с датчиками 5 или 6. Предварительно сигналы сбалансированы. По мере нарастания сигнала потенциометра 14 баланс сигналов нарушается, «сигнал ошибки» от блока сравнения 18 поступает на электродвигатель 12, который, вращая кулачок 10, смещает золотник 11, соединяя линией связи 24 гидроцилиндр 2 с напорным каналом насосной установки 7. При этом шток гидроцилиндра с захватом 3 смещается. Один из генерированных датчиком деформации 5 и датчиком силы 6 встречный сигнал через переключатель 17 подается в блок сравнения 18, восстанавливая баланс, минимизируя "ошибку". Для остановки нагружения в любой заданной точке достаточно возвратить в исходное (нейтральное) положение электродвигатель 15. Для снятия нагрузки необходимо включить электродвигатель 15 на реверс, при этом золотник 11 под действием пружины 13 смещается в направлении кулачка 10 (как показано на схеме), гидроцилиндр 2 линией связи 24 через гидрораспределитель 9 соединяется с маслобаком насосной установки 7.
При разрушении испытываемого образца система управления реагирует на резкое снижение сигналов датчиков 5 и 6, отключая двигатель насоса 7 и возвращая электродвигатель 15 с потенциометром 14 в исходное положение.
Такое выполнение машины обеспечивает ее высокую надежность, простоту в обслуживании, достаточные метрологические характеристики и сравнительно невысокую стоимость.