SU1194139A1 - Testing machine - Google Patents

Abstract

.ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ МАШИНА, содержаща  захваты дл  креплени  испытуе мого образца, механизм деформации, подключенный к управл емому электроприводу , и датчик температуры, о. т - , л и ч а ю щ а   с   тем, что, с целью повышени  достоверности испытани  . путем обеспечени  нарастани  деформаций по температуре, в нее введены датчик усили  механизма деформации, датчик деформации, два усилител , два дифференцирующих блока , регулируемый инвертирующий усилитель и сумматор, причем выход датчика температуры через последовательно соединенные первый усилитель, дифференцирующий блок и регулируемый инвертируюпшй уси.питёль подключен к первому входу сзмматора, выход датчика деформации через второй усилитель и дифференцирующий блок - к второму входу сумматора, выход которого подключен к управл емому электроприводу . 2. Машина по п 1, о т л и ч а ющ а   с   тем, что в нее введены три регистрирующих устройства, первое |И второе из которых подключены к выходам соответственно первого и второго усилителей, а третье - выходам датчика усили  механизма деформации и первого усилител .. A TESTING MACHINE containing grippers for fastening a test specimen, a deformation mechanism connected to a controlled electric drive, and a temperature sensor, o. t -, l and ch and y with the fact that, in order to increase the reliability of the test. by providing a rise in deformations by temperature, a force sensor of the deformation mechanism, a strain sensor, two amplifiers, two differentiating blocks, an adjustable inverting amplifier and an adder are inserted, the output of the temperature sensor through the first amplifier connected in series, the differentiating block and the adjustable inverting amplifier. to the first input of the smmator, the output of the strain gauge through the second amplifier and the differentiating unit - to the second input of the adder, the output of which is connected to correct drive. 2. The machine according to claim 1, which means that three recording devices are entered into it, the first | And the second of which are connected to the outputs of the first and second amplifiers, respectively, and the third to the outputs of the sensor of the force of the deformation mechanism and first amplifier.

Description

Изобретение относитс  к области машиностроени , а именно к технологии сварочного производствами может быть использовано в научно-исследовательских и заводских лаборатори х дл  оценки сопротивл емости металлов образованию гор чих трещин при сварке.The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular, to the technology of welding production can be used in research and production laboratories to assess the resistance of metals to the formation of hot cracks during welding.

Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности испытани  машины дл  оценки качества швов по сопротивл емости гор чим трещинам, котора  способна поддерживать на посто нном заранее заданном уровне темп дефор-i мации испытуемого кристаллизующегос  металла в неравновесных услови х сварки .The aim of the invention is to increase the reliability of testing a machine for assessing the quality of joints by resistance to hot cracks, which is able to maintain at a constant predetermined level the deformation rate of the test metal under crystallization under non-equilibrium welding conditions.

На чертеже представлена блок-схема 4ib предлагаемой машины. .The drawing shows the block diagram 4ib of the proposed machine. .

Она содержит корпус 1, в котором закреплены неподвижный захват 2 и It comprises a housing 1 in which a fixed gripper 2 and

ОО подвижный захват 3, св занный с OO movable gripper 3 associated with

СО плунжером механизма 4 деформации, который приводитс  в действие от электродвигател  5, На испытуемом образце 6 закреплены датчик 7 температуры, св занный через усилитель 8 с первым дифференцирующим блоком 9, подключенньм к регулируемому инвертирующему усилителю 10, и датчик 11 деформации , св занный через усилитель 12 с вторым дифференцирующим блоком 13. Два входа сумматора 14 св заны соответственно с выходом инвертирующего усилител  10 и выходом второго дифференцирующего блока 13, а выход сум матора 14 св зан с регул тором 15 напр жени , управл ющим электродвигателем 5, Датчик 16 усили  Закреплен на выходном валу механизма деформации . Устройство 17, регистрирующее уси лие разрушени  в функции температу1ры , подключено к выходам усилител  8 и датчику 16 усили . Устройства 18 и 19 регистрируют соответственно тер мический и деформационный циклы. Машина работает следующим образом . Сери  образцов 6 поочередно устанавливаетс  в неподвижный 2 и подвижный 3 захваты. Испытательный образец 6 состоит из двух пластин (с разделкой или без нее) заданных размеров, собранных встык или втавр, а также двух заходных планок. Желаема  скорость деформации устанавливаетс  перед началом испытани  оператором посредством задани  коэффициента пропорциональности (коэффициента усилени ) регулируемого инвертирующего усилител  10. Значение коэффициента пропорциональнрсти К- соответствует отношению 3 где V- - скорость деформации испытуе мого кристаллиззтощетос  металла , ММ/С| W - скорость охлаждени  металла шва в испытуемом сечении, С/с. Затем включаетс  сварочное устрой ство, не вход щее в состав машины. Когда электрод в результате передвижени  сварочного устройства по направл ющим вдоль образца достигает испытуемого сечени  (под  спытуег&м сечением подразумеваетс  поперечное сечеиие шва, расположенное в стыке начала образца с заходной планкой), (замыкаетс  концевой выключатель и п даетс  сигнал, который включает эле тродвигатель 5 и специальное устройство , не вход щее в состав машины, дл  внедрени  термопары, котора   вл етс  датчиком 7 температуры. Это же сигнал приводит в действие всю уп равл ющую схему машины. Усиленный сигнал с датчика 7 температуры регистрируетс  в устройстве 18 и подаетс  на дифференцирующий блок 9. Дифференцированный сигнал W умножаетс  на коэффициент пропорциональности Кз в. регулируемом инвертирующем усилителе 10 и ва выход усилител  поступает сигнал, равный Удвоенному значению заданной скорости деформации Жз ZVj. Одновременно при помощи датчика 11, закрепленного в двух отверсти х на образце 6, измер етс  относительное перемещение свариваемых кромок образца. Сигнал с датчика 11 деформации усиливаетс  и регистрируетс  как функци  от времени (e(t)) в устройстве 19, регистрирующем деформационный цикл, и подаетс  на дифференцирующий блок 13 дл  получени  действительной скорости деформации v,-|fДва электрических сигнала 2Vj и Vo поступают в сумматор 14, где формируетс  сигнал Уд| скорости деформации на выходном валу машины, равный , +УЗ -V V з± Ь. V, где Л. V - разность между действительной и заданной скорост ми деформаций. Затем сигнал V подаетс  на блок 13, который измен ет в ту или иную сторону частоту вращени  электродвигател  5 посто нного тока, который приводит в действие механизм 4 деформации . Во врем  испытаний усилие, прнкладьшаемое к образцу 6, регистрируетс  как функци  от температуры (Р(Т)) в устройстве 17J куда приходит также сигнал изменени  температуры . При охлаждении образца до испытательна  машина выключаетс . Образец извлекаетс  из захватов и производитс  его разрушение вдоль шва. Путем осмотра поверхности излома устанавливаетс  наличие или отсутствие трещин. Если трещин нет, то на том же режиме сварки, но увеличив на 10% Kg производитс  испытание следующего образца. Испытани  продолжаютс  до тех пор пока не будет определено пороговое значение коэффициента, при котором образуютс  гор чие трещины. Указанное пороговое значение Kg  вл етс  показателем качества в отношении образовани  гор чих трещин. Чем выше эта величина, тем качественнее сплав и технологический процесс сварки.With the plunger of the deformation mechanism 4, which is driven by the electric motor 5, a temperature sensor 7 connected through the amplifier 8 to the first differentiating unit 9 connected to the adjustable inverting amplifier 10 and the deformation sensor 11 connected through the amplifier are fixed on the test sample 6 12 with the second differentiating unit 13. The two inputs of the adder 14 are connected respectively with the output of the inverting amplifier 10 and the output of the second differentiating unit 13, and the output of the sum of the matrix 14 is connected to the voltage regulator 15, An electric motor 5, force sensor 16 is fixed on the output shaft of the deformation mechanism. A device 17 that registers the failure force as a function of temperature is connected to the outputs of the amplifier 8 and the force sensor 16. Devices 18 and 19 register the thermal and deformation cycles, respectively. The machine works as follows. A series of samples 6 are alternately mounted in a fixed 2 and moving 3 grippers. The test sample 6 consists of two plates (with or without a groove) of specified sizes, assembled end-to-end or in a slot, as well as two lead strips. The desired strain rate is set before the operator begins testing by setting the proportionality factor (gain factor) of the adjustable inverting amplifier 10. The value of the proportionality factor K- corresponds to the relation 3 where V- is the strain rate of the tested crystallized metal mesh, MM / S | W is the cooling rate of the weld metal in the test section, C / s. Then, a welding device is included that is not included in the machine. When the electrode, as the welding device moves along the guides along the sample, reaches the test section (under the test section is meant the cross section of the seam located at the junction of the beginning of the sample with the lead-in plate) (the limit switch closes and p gives a signal that includes an electric motor 5 and a special device, not included in the machine, for the introduction of a thermocouple, which is the temperature sensor 7. The same signal actuates the entire control circuit of the machine. The sensor 7 temperature is recorded in the device 18 and fed to the differentiating unit 9. The differentiated signal W is multiplied by the coefficient of proportionality Kz in. The adjustable inverting amplifier 10 and the output of the amplifier receive a signal equal to Twice the value of the given deformation rate Zhz ZVj. fixed in two holes on sample 6, the relative movement of the edges of the sample to be welded is measured. The signal from the deformation sensor 11 is amplified and recorded as a function of time (e (t)) in the device 19, registering the deformation cycle, and fed to the differentiating unit 13 to obtain the actual deformation rate v, - | fThe two electrical signals 2Vj and Vo enter the adder 14, where the signal Hv | strain rate on the output shaft of the machine, equal to, + UZ-V V ± b. V, where L. V is the difference between the actual and the given strain rates. The signal V is then applied to block 13, which changes in one direction or another the frequency of rotation of the DC motor 5, which drives deformation mechanism 4. During testing, the force applied to sample 6 is recorded as a function of temperature (P (T)) in device 17J where the temperature change signal also arrives. When the sample is cooled, the test machine turns off. The specimen is removed from the grippers and is destroyed along the seam. By examining the fracture surface, the presence or absence of cracks is determined. If there are no cracks, then in the same welding mode, but increasing by 10% Kg, the next sample is tested. Testing continues until the threshold value of the coefficient at which hot cracks form is determined. The specified threshold value Kg is an indicator of quality in relation to the formation of hot cracks. The higher this value, the better the alloy and the technological process of welding.

Преимущество изобретени  в том, что осуществл етс  обратна  св зь между реальным деформационным циклом на испытуемом сварном соединении и циклом, создаваемьм механизмом деформации , т.е, осуществл етс  точноеThe advantage of the invention is that there is a feedback between the real deformation cycle on the tested welded joint and the cycle created by the deformation mechanism, i.e.

вьтолнение программы испытаний, благодар  чему компенсируютс  неминуемые погрешности от увеличени  размеров испытуемых образцов при сварке , наличи  деформаций в механизме деформации и захватах, различного увеличени  образцов при сварке на разных режимах сварки. Это даQ ет возможность сравнивать сопротивл емость против образовани  гор чих трещин металлов и сплавов с различным химическим составом или сварен ных на различных режимах.Implementation of the test program, thereby compensating for the inevitable errors from an increase in the size of the test specimens during welding, the presence of deformations in the deformation mechanism and grips, and a different increase in the samples during welding under different welding conditions. This makes it possible to compare the resistance against the formation of hot cracks of metals and alloys with different chemical composition or welded under different conditions.

5 Кроме того, есть возможность контролировать сопротивление деформированию металла щва при температуре , испытани .5 In addition, it is possible to control the resistance to deformation of the metal of the schv at a temperature tested.

Claims (2)

1.ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ МАШИНА, содержащая захваты для крепления испытуе- • мого образца, механизм деформации, подключенный к управляемому электроприводу, и датчик температуры, о.тл и чающ а я с я тем, что, с целью повышения достоверности испытания .путем обеспечения линейного нарастания деформаций по температуре, в нее введены датчик усилия механизма деформации, датчик деформации, два усилителя, два дифференцирующих блока, регулируемый инвертирующий усилитель и сумматор, причем выход датчика температуры через последовательно соединенные первый усилитель, дифференцирующий блок и регулируемый инвертирующий усилитель подключен к первому входу сумматора, выход датчика деформации через второй усилитель и дифференцирующий блок - к второму входу сумматора, выход которого подключен к управляемому электроприводу.1. A TESTING MACHINE, containing grips for attaching the test sample, • a deformation mechanism connected to a controlled electric drive, and a temperature sensor, cooling and so that, in order to increase the reliability of the test by ensuring linear increase temperature deformations, a strain gauge force sensor, a strain gauge, two amplifiers, two differentiating units, an adjustable inverting amplifier and an adder are introduced into it, and the output of the temperature sensor through series-connected first amplifier and differentiator adjustment inverting amplifier connected to a first input of an adder, a strain gauge output through the second amplifier and differentiator - to the second input of the adder whose output is connected to a controllable electric drive. 2. Машина по π* 1, о т л и ч a font а я с я тем, что в нее введены три регистрирующих устройства, первое ,и q второе из которых подключены к выходам соответственно первого и второго усилителей, а третье - ά выходам датчика усилия механизма деформации и первого усилителя.2. The machine in accordance with π * 1, with a font and the fact that three recording devices are introduced into it, the first and q of the second are connected to the outputs of the first and second amplifiers, respectively, and the third to the outputs a force sensor of the deformation mechanism and the first amplifier.