一种热疲劳试验用的控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种热疲劳试验用的控制系统，主要由电机上升、保温时间、电机下降、冷却时间、滑门控制线路和循环计数等线路组成：电机上升线路的时间继电器的接点在保温时间线路和关闭滑门的电磁铁继电器供电线路中；保温时间线路的时间继电器的接点在电机下降线路和打开滑门电磁铁继电器的供电线路中；电机下降线路的时间继电器的接点在冷却时间线路中；冷却时间线路的时间继电器的接点在电机上升线路中和计数线路中；计数器的接点在主回路中。本实用新型专利技术提供的热疲劳试验用控制系统的优点在于：使热疲劳试验实现全自动化、运行灵活、定位准确可靠，以得到规范化的试验结果。运行灵活、定位准确可靠。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及材料试验技术，尤其是材料疲劳试验技术。
技术介绍
热疲劳是指温度变化引起的材料自由膨胀或收缩受到约束，其结果是在材料内部因变形受限制产生热应力，当温度反复变化时，这种热应力也反复变化，因而使材料受到损伤。高温合金主要用于制造航空涡轮发动机热端部件和航天火箭发动机各种高温部件，是现代航空、航天发动机必不可少的关键部件。在航空、航天发动机中，高温合金在600～1200℃高温和复杂应力作用下长期工作，条件比较恶劣。尤其当燃烧室内燃烧不均匀，工作不良时，作为导向叶片的合金受热负荷更大，在这种情况下，易产生疲劳裂纹。因此热疲劳为涡轮发动机导向叶片提前破坏的主要原因。燃气发动机的叶片和轮盘也常发生热疲劳裂纹，并且也大大限制了它们的使用寿命。叶片的裂纹多产生在进排气边，呈多条细小的裂纹。轮盘由于轮毂和轮缘沿径向产生很大的温差，因此在轮缘外引起周向热应力，导致轮盘槽底裂纹。从以上各零件产生热疲劳裂纹的过程可知，热疲劳是高温合金零部件在高温时常见的一种破坏形式，特别是那些受冲击较大的零部件，如导向叶片等。许多高温工作的零件，往往不是受力过大而损坏，而是由于不断受冷受热而损坏。如火焰筒、汽缸、发动机的进排气管道，以及锻模、轧辊等，在交变温度的作用下也经常会产生热疲劳裂纹，以及发生破坏。因此，对温度起伏变化条件下工作的零件，必须考虑材料的热疲劳性能指标。虽然热疲劳现象受到普遍关注，国内外对热疲劳试验方法作了不少研究，已制定了一些试验规范，但到目前为止还没有国际上公认的标准试验方法。在我国，也没有热疲劳试验的国家标准。因此，对热疲劳的研究也有很多方法，但都没得到一致认可。现在比较常用的方法是定性比较法。以主裂纹发展到某一长度的循环次数或某规定循环次数下产生的裂纹长度作为材料热疲劳抗力的标准。在国外，比较常用的设备是流态化床装置。但在国内，对热疲劳研究得比较少。试验方法和设备也不一样，有的在炉中加热后取出直接放在水中冷却，这种方法人为因素较多，难以保证试验的准确性。有的采用热疲劳试验机，用触点开关控制来完成电机的停止，一般情况下，电机在触点触发后由于惯性还需要运转一点时间，而使试样在加热系统和冷却系统中的位置出现偏差，当这些偏差累积时会出现很大的偏差，且触点在接触次数多了以后，其灵敏度也会降低，滞后现象比较严重，从而使定位偏差增大。这就对试验结果有较大的影响。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种完全自动化的、运行灵活、定位准确可靠的热疲劳试验用的控制系统本技术提供一种热疲劳试验用的控制系统，其特征在于主要由电机上升时间控制线路、保温时间控制线路、电机下降时间控制线路、冷却时间控制线路、滑门控制线路和循环计数线路组成电机上升时间控制线路中的时间继电器KT1的接点在保温时间控制线路和电磁铁时间控制继电器KT5的供电线路中， 电机上升时间控制线路中的电磁继电器KE1的接点在电机的电源电路中，使电机正向旋转；保温时间控制线路的时间继电器KT2的接点在电机下降时间控制线路和电磁铁时间控制继电器KT6的供电线路中；电机下降时间控制线路中的时间继电器KT3的接点在冷却时间控制线路中，电机下降时间控制线路中的电磁继电器KE2的接点在电机的电源电路中，使电机反向旋转；冷却时间控制线路的时间继电器KT4的接点在电机上升时间控制线路中和循环计数线路中；滑门控制线路中的电磁铁时间控制继电器KT5和KT6的接点分别在电磁铁EM1和EM2的电源电路中；循环计数线路的计数器XK1的接点在控制系统的主回路中。本技术提供的热疲劳试验用的控制系统的电源线路L1和L2中设有电源开关K1和/或K3、熔断器F1和/或F2，控制电路中设有手动开关K2，电机电路中设有手动开关K4和K5。本技术提供的热疲劳试验用控制系统的优点在于使热疲劳试验实现全自动化、运行灵活、定位准确可靠，以得到规范化的试验结果。附图说明图1是控制系统电路图。具体实施方式实施例1 控制系统的电路图如图1所示。控制系统由电机上升时间控制线路、保温时间控制线路、电机下降时间控制线路、冷却时间控制线路、滑门控制线路和循环计数线路组成电机上升时间控制线路中的时间继电器KT1的接点在保温时间控制线路和电磁铁时间控制继电器KT5的供电线路中，电机上升时间控制线路中的电磁继电器KE1的接点在电机的电源电路中，使电机正向旋转；保温时间控制线路的时间继电器KT2的接点在电机下降时间控制线路和电磁铁时间控制继电器KT6的供电线路中；电机下降时间控制线路中的时间继电器KT3的接点在冷却时间控制线路中，电机下降时间控制线路中的电磁继电器KE2的接点在电机的电源电路中，使电机反向旋转；冷却时间控制线路的时间继电器KT4的接点在电机上升时间控制线路中和循环计数线路中；滑门控制线路中的电磁铁时间控制继电器KT5和KT6的接点分别在电磁铁EM1和EM2的电源电路中；循环计数线路的计数器XK1的接点在控制系统的主回路中。工作步骤如下闭合电源开关K1；正向传动时间继电器KT1和电磁继电器KE1接通，电磁继电器KE1的接点使传动系统启动，将试样送入加热系统，正向传动时间继电器KT1达到规定时间后，其接点断开电磁继电器KE1，并接通加热时间继电器KT2和电磁铁时间控制继电器KT5。电磁铁时间控制继电器KT5使电磁铁EM1通电，关闭加热系统的滑动门。加热系统在加热时间继电器KT2的控制下对试样加热，在达到规定加热时间后，加热时间继电器KT2的接点，接通反向传动时间继电器KT3和电磁铁时间控制继电器KT6，电磁铁时间控制继电器KT6使电磁铁EM2通电，打开加热系统的滑动门，而时间继电器KT3接通电磁继电器KE2；电磁继电器KE2的接点使传动系统启动，将试样送入冷却系统，反向传动时间继电器KT3达到规定时间后，其接点接通冷却时间继电器KT4，并断开电磁继电器KE2；冷却时间继电器KT4控制冷却时间，在达到规定冷却时间后，冷却时间继电器KT4使循环计数器XK1计数一次，并触发正向传动时间继电器KT1执行下一循环；滑门控制线路中的电磁铁时间控制继电器KT5和KT6的接点分别在电磁铁EM1和EM2的电源电路中；当循环计数器XK1达到所规定的次数后，循环计数器XK1的接点断开控制系统主回路，整个试验结束。应急时可用手动开关K2断开控制系统和电机M。电磁铁EM1和EM2的电源电路中有电源开关K3和熔断器F2。手动开关K4和K5用于试验开始前调节试样的位置。权利要求1.一种热疲劳试验用的控制系统，其特征在于主要由电机上升时间控制线路、保温时间控制线路、电机下降时间控制线路、冷却时间控制线路、滑门控制线路和循环计数线路组成电机上升时间控制线路中的时间继电器KT1的接点在保温时间控制线路和电磁铁时间控制继电器KT5的供电线路中，电机上升时间控制线路中的电磁继电器KE1的接点在电机的电源电路中，使电机正向旋转；保温时间控制线路的时间继电器KT2的接点在电机下降时间控制线路和电磁铁时间控制继电器KT6的供电线路中；电机下降时间控制线路中的时间继电器KT3的接点在冷却时间控制线路中，电机下降时间控制线路中的电磁继电器KE2的接点在电机的电源电路中，使电机反向旋转；冷却时间控制线路的时间继电器KT4的接点在电机上升时间控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热疲劳试验用的控制系统，其特征在于：主要由电机上升时间控制线路、保温时间控制线路、电机下降时间控制线路、冷却时间控制线路、滑门控制线路和循环计数线路组成：电机上升时间控制线路中的时间继电器ＫＴ１的接点在保温时间控制线路和电磁铁时 间控制继电器ＫＴ５的供电线路中，电机上升时间控制线路中的电磁继电器ＫＥ１的接点在电机的电源电路中，使电机正向旋转；保温时间控制线路的时间继电器ＫＴ２的接点在电机下降时间控制线路和电磁铁时间控制继电器ＫＴ６的供电线路中；　 　电机下降时间控制线路中的时间继电器ＫＴ３的接点在冷却时间控制线路中，电机下降时间控制线路中的电磁继电器ＫＥ２的接点在电机的电源电路中，使电机反向旋转；冷却时间控制线路的时间继电器ＫＴ４的接点在电机上升时间控制线路中和循环计 数线路中；滑门控制线路中的电磁铁时间控制继电器ＫＴ５和ＫＴ６的接点分别在电磁铁ＥＭ１和ＥＭ２的电源电路中。循环计数线路的计数器ＸＫ１的接点在控制系统的主回路中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于金江，夏鹏成，孙晓峰，侯贵臣，刘源，管恒荣，胡壮麒，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]