Пристрій для повторного навантажування

Корисна модель належить до області механіки здеформовного твердого тіла і може бути використана для дослідження явища утоми. Відомий пристрій для повторного навантажування [1], який містить бак, насос, циліндр, приєднаний до насосу, та манометр, приєднаний до циліндру, а також керований кран із дроселем, уведений поміж насосом і циліндром. До того ж, цей пристрій включає контакти, розподілені на перші і другі, та двопозиційне реле. Зазначені контакти розташовані на манометрі. З контактами зв'язаний (через двопозиційне реле) соленоїд керованого крану. Якщо тиск робочої рідини в манометрі набуває мінімальне значення, то замикаються перші контакти, внаслідок чого керований кран закривається. А якщо тиск робочої рідини в манометрі набуває максимальне значення, то замикаються другі контакти, внаслідок чого керований кран відкривається. Недолік цього пристрою полягає в тому, що він не здатний забезпечити високу частоту навантажувань. Дійсно, частоту навантажувань визначає, зокрема, швидкість кожного навантажування, тобто швидкість зростання тиску робочої рідини в циліндрі. Останню можна підвищити, збільшуючи об'єм робочої рідини, котра надходить у циліндр за одиницю часу. Проте час, за який відкривається керований кран, є скінченою величиною. Тому з підвищенням швидкості зростання тиску робочої рідини в циліндрі та, розуміється, в манометрі, його максимальне значення перевершить задане. Більш близьким до створюваного (прототипом) є пристрій для повторного навантажування [2], який містить бак, насос, циліндр, приєднаний до насосу, та манометр, приєднаний до циліндру, а також два керовані крани із дроселями, уведені поміж насосом і циліндром. Окрім того, даний пристрій включає джерело світла, три фото діоди та два двопозиційні реле. Згадані фотодіоди розташовані на манометрі. З фотодіодами зв'язані (через двопозиційні реле) соленоїди керованих кранів. Важливо підкреслити, що даний пристрій містить два виконавчі органи. Маються на думці керовані крани. За своїм призначенням один з них є допоміжний, а інший - основний. Якщо тиск робочої рідини в манометрі набуває мінімальне значення, то світловий потік потрапляє на перший фотодіод, внаслідок чого допоміжний та основний керовані крани закриваються. Якщо тиск робочої рідини в манометрі набуває деяке проміжне значення, то світловий потік потрапляє на другий фотодіод, внаслідок чого допоміжний керований кран відкривається. А якщо тиск робочої рідини в манометрі набуває максимальне значення, то світловий потік потрапляє на третій фотодіод, внаслідок чого основний керований кран відкривається. Коли допоміжний керований кран відкривається, частина робочої рідини від насосу починає зливатися у бак. З огляду на це знижується швидкість зростання тиску робочої рідини в циліндрі та в манометрі. Таким чином, завдяки застосуванню допоміжного керованого крану стало можливим суттєво підвищити початкову швидкість зростання тиску робочої рідини в циліндрі та в манометрі, а тим самим, й частоту навантажувань. Недолік даного пристрою полягає в тому, що він надмірно ускладнений, а значить, недостатньо надійний. В основу корисної моделі поставлена задача створення спрощеного пристрою для повторного навантажування. Ця задача розв'язана тим, що у пристрої, який містить бак, насос, циліндр, приєднаний до насосу, та манометр, приєднаний до циліндру, згідно корисній моделі поміж насосом і циліндром уведені керований кран із дроселем та перепускний клапан, а на манометрі розташовані контакти, з котрими зв'язаний (через двопозиційне реле) соленоїд керованого крану. Доречно підкреслити, що створений пристрій також містить два виконавчі органи. Інакше кажучи, головні ознаки прототипу і створеного пристрою збігаються. Але якщо у прототипі за виконавчі органи служать допоміжний та основний керовані крани, то у створеному пристрої - керований кран та перепускний клапан. Саме заміна одного з керованих кранів (допоміжного) на перепускний клапан дозволила створити простіший і надійніший пристрій. Як бачимо, створений пристрій поєднує гідравлічну (Фіг.1) та електричну (Фіг.2) системи. Зауважимо, що контакти 1 і 2 розташовані на манометрі 4, а соленоїд L належить керованому крану 6. Покажемо, як функціонує створений пристрій. Нехай контакти К розімкнені, так що на соленоїді L відсутня напруга. З огляду на це керований кран 6 буде відкритий. Таким чином, робоча рідина від насосу 2, а також зі циліндру 3 буде зливатися у бак 1. Тобто, тиск робочої рідини в циліндрі 3 та в манометрі 4буде падати. Зрештою, тиск робочої рідини в циліндрі 3 та в манометрі 4 набуде мінімальне значення. При цьому замкнуться контакти 1, й на лівій секції двопозиційного реле К з'явиться напруга. Як наслідок, контакти К замкнуться, так що на соленоїді L з'явиться напруга. Тому керований кран 6 закриється. Тепер робоча рідина від насосу 2 почне надходити у циліндр 3. Себто, тиск робочої рідини в циліндрі 3 та в манометрі 4 почне зростати. В результаті цього розімкнуться контакти 1, й на лівій секції двопозиційного реле К зникне напруга. Коли тиск робочої рідини в циліндрі 3 набуде деяке проміжне значення, почне відкриватися перепускний клапан 6. Отже, частина робочої рідини від насосу 2 почне зливатися у бак 1. З цієї причини знизиться швидкість зростання тиску робочої рідини в циліндрі 3 та в манометрі 4. Нарешті, тиск робочої рідини в циліндрі 3 та в манометрі 4 набуде максимальне значення. При цьому замкнуться контакти 2, й на правій секції двопозиційного реле К з'явиться напруга. Як наслідок, контакти К розімкнуться, так що на соленоїді L зникне напруга. Тому керований кран 6 відкриється. Тепер робоча рідина від насосу 2, а також зі циліндру 3 почне зливатися у бак 1. Себто, тиск робочої рідини в циліндрі 3 та в манометрі 4 почне падати. В результаті цього розімкнуться контакти 2, й на правій секції двопозиційного реле К зникне напруга. Коли тиск робочої рідини в циліндрі 3 набуде деяке проміжне значення, закриється перепускний клапан 6. В подальшому усе повториться. Напослідок треба відзначити, що за допомогою дроселя 7 можна регулювати швидкість падіння тиску робочої рідини в циліндрі 3 та в манометрі 4. Джерела інформації 1. Дорошенко С.П., Курчаков Е.Е. К исследованию закономерностей роста усталостных трещин. -Киев, 1988. 18с. -Деп. в ВИНИТИ 11.03.88; №1952-В88. 2. Деклараційний патент України №54686.