МАШИНА ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ ЭТАЛОННАЯ

Полезная модель относится к области испытания и калибровки устройств для измерения сил, более конкретно, к области проведения технологической проверки и калибровки датчиков силы и модулей силы в зоне сжатия путем воспроизведения заданной величины нагрузки и передачи ее на калибруемое изделие. Заявляемое устройство может быть использовано для исследования прочностных свойств твердых материалов путем приложения к ним механических усилий, в частности, для испытания на сжатие различных объектов.
Известны машины силоизмерительные образцовые 2-го разряда типа ОСМ (конструкторская документация ОАО «СКБИМ», Хб2.782.126) /1/, предназначенные для статических испытаний на сжатие и растяжение конструкций, элементов конструкций, динамометров.
Конструктивный ряд машин типа ОСМ позволяет проводить поверку динамометров и других изделий, но без обратной связи.
Наиболее близким к предлагаемой является машина силоизмерительная ЭСМ2-2000 (конструкторская документация ОАО «СКБИМ», Хб2.782.167, 2002 г.) /2/. В состав машины входят: нагружающее устройство, включающее в себя траверсу, основание, две колонны, верхнюю и нижнюю плиты, цилиндровую пару, установку насосную, гидрокоммуникации.
В данной машине применена неуплотненная цилиндровая пара с одноштоковым плунжером прямого действия, что не позволяет устойчиво управлять положением плунжера по перемещению при обратном ходе (разгружении), т.е. плунжер гидроцилиндра перемещается при разгружении под собственным весом и установленных на нем частей. Неуплотненная цилиндровая пара с одноштоковым плунжером прямого действия создает проблемы в связи с большими утечками рабочей жидкости через
зазор, что в свою очередь снижает эффективность работы насосной установки.
Целью предполагаемой полезной модели является повышение надежности и эффективности работы машины.
Поставленная цель достигается тем, что в машине испытательной эталонной, включающей в себя нагружающее устройство, состоящее из силовой рамы, образованной основанием, двумя колоннами, траверсой и восемью гайками; верхней и нижней плит, закрепленного на траверсе датчика силы; датчика перемещения, электрогидравлического преобразователя; установку насосную, систему управления и измерения, содержит уплотненный гидроцилиндр с дифференциальным плунжером, причем рабочая площадь поршневой полости значительно больше штоковой полости.
Предлагаемая полезная модель представлена на рисунке.
В состав машины входят колонны 1, основание 2, траверса 3, гайки 4, верхняя 5 и нижняя 6 плиты, уплотненный гидроцилиндр 7 с дифференциальным плунжером 8, датчик силы 9, датчик перемещения 10, электрогидравлический преобразователь 11, магистраль высокого давления 12, магистраль рабочего давления 13, магистраль слива 14, установка насосная, система управления и измерения, гидрокоммуникации (на рисунке не показаны).
Работа машины испытательной эталонной заключается в следующем.
После установки объекта для калибровки на нижнюю плиту 6, размещенную на дифференциальном плунжере 8, рабочая жидкость из магистрали высокого давления 12 от установки насосной (на рисунке не показана) подается в штоковую полость 15 уплотненного гидроцилиндра 7 и к электрогидравлическому преобразователю 11. Магистраль рабочего давления 13 формируется электрогидравлическим преобразователем 11 под действием сигнала, поступающего из системы управления и измерения
(на рисунке не показана). Электрогидравлический преобразователь 11 подключает магистраль рабочего давления 13 либо к магистрали высокого давления 12, либо к магистрали слива 14, создавая в магистрали рабочего давления 13 давление, необходимое для воспроизведения заданной нагрузки или заданного перемещения, для чего в схеме предлагаемого устройства предусмотрены датчик силы 9 и датчик перемещения 10.
Отличительной особенностью заявляемой машины испытательной эталонной от прототипа является применение уплотненного гидроцилиндра с дифференциальным плунжером, причем рабочая площадь поршневой полости 16 значительно больше штоковой полости 15.
В штоковую полость 15 уплотненного гидроцилиндра 7 постоянно подается рабочая жидкость из магистрали высокого давления 12, а в поршневую полость 16 уплотненного гидроцилиндра 7 подается рабочая жидкость из магистрали рабочего давления 13.
При подаче в магистраль рабочего давления 13, т.е. в поршневую полость 16 уплотненного гидроцилиндра 7, давления, равного давлению в магистрали высокого давления 12, возникает максимальная нагрузка сжатия.
При подаче в магистраль рабочего давления 13 давления, равного примерно 1/10 давления в магистрали высокого давления 12, дифференциальный плунжер 8 будет стоять на месте. При подаче в магистраль рабочего давления 13 давления, меньше 1/10 давления в магистрали высокого давления 12, плунжер будет перемещаться вниз.
Таким образом, хотя штоковая полость 15 и не предназначена для создания нагрузки растяжения, но благодаря ее наличию имеется возможность устойчивого управления положением плунжера уплотненного гидроцилиндра 7 по перемещению даже при отсутствии нагрузки.
Исходя из вышесказанного, следует подчеркнуть, что применение уплотненного гидроцилиндра с дифференциальным плунжером позволяет расширить функциональные возможности работы машины, устойчиво управлять положением плунжера гидроцилиндра при разгружении, а также снизить потери рабочей жидкости насосной установки через утечки, тем самым повышает надежность и эффективность работы машины испытательной эталонной.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ
1. Машина силоизмерительные образцовые 2-го разряда тина ОСМ, Хб2.782.126, конструкторская документация ОАО «СКБИМ», 1984 г.
2. Машина силоизмерительная ЭСМ2-2000, Хб2.782.168, разработка ОАО «СКБИМ», 2002 г.