Устройство для измерения усталостной прочности машиностроительных конструкций

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1051405 заев G 01 М 3/06

°

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

CR

4:ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3451007/25-11 (22) 04.06.82 (46) 30.10.83. Бюл. Р 40 (72) И. И. Балтер, А. И. Березовский, В. В. Новарро и 3. С. Нохимович (71) Рижский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института вагоностроения (53) 620. 178.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 643775, кл. G 01 11 3/06, 1975 ° (54)(57)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ

УСТЛЛОСТНОЙ ПРОЧНОСТИ ИА111ИНОСТРОИТЕПЫ1ЫХ КОНСТРУКЦИЙ, содержащее тензометрический преобразователь деформации, подключенный через изме- рительный усилитель,к одному входу фильтра с перестраиваемой частотной характеристикой, к выходу которого подключен блок измерения средне" квадратических отклонений, а другой вход соединен с блоком управления параметрами, регистрирующий блок и блок нелинейного преобразования, имеющий управляемые делители напряжения, один элемент сравнения, на выходе — коммутатор, управляющий вход которого соединен с блоком управления параметрами, а выхпд подключен к регистрирующему блоку, отличающеесятем, чтос целью повышения точности, блок нелинейного преобразования снабжен управляющим элементом, элементом сравнения и двумя источниками опорного напряжения выход одного из которых подключен .к одному входу элемента сравнения, другой вход которого соединен с выходом одного управляемого делителя напряжения, одним входом которого образован вход блока нелинейного преобразования, подключенный к выходу блока измерения среднеквадратических отклонений, причем выход элемента сравнения подключен к входу управляющего элемента,выход которого подключен к другому входу одного управляемого делителя С напряжения и к входам управления последовательно соединенных других m управляемых делителей, к входу одного из которых подключен другой источник опорного напряжения .,причем выход каждого из m управляемых делителей подключен к m-входам коммутатора.

1 1051

Изобретение относится к машиностроению,а именйо к конструкции устройств для измерения усталастной прочности машиностроительных конструкций. 5

Известно устройство для измере— ния усталостной прочности машино— строительных конструкций, содержащее тензометрический преобразователь деформации, подключенный через измерительный усилитель к одному входу фильтра с перестраиваемай частотной характеристикой, к выходу которого подключен блок измерения среднеквадратических отклонений, а другой вход фильтра соединен с блоком управления параметрами, регистрирующий блок и блок нслипейнаго преобразования, имеющий управляемые делители напряжения, один элемент сравнения, на выходе — коммутатор, управляющий вхап которого соединен с блоком управления параметрами, а выход подключен к регистрирующему блоку j 1 1.

Однако у устройства недастаточ ая 25 точность, обусловленная работой блока нелинейного преобразования изза его большой погрешности и малого динамического диапазона.

Цель изобретения — повышение тач30 ности, Поставленная .цель достигается тем, чта в устройстве для измерения усталостной прочности машиностроительных констркуций, содержащем тензаметрический преобразователь деформации, подключенный через измерительньп усилитель к одному входу фильтра с перестраиваемой частотной характеристикой, к выходу которого подключен блок измерения среднеквадратических

40 отклонений, а другой вход фильтра соединен с блоком управления параметрами, регистрирующий блок и блок нелиЮ нейнога преобразования, имеющий управляемые делители напряжения, один элемент сравнения, на выхоце — комму»»р, управляющий вход которого соединен с блоком управления параметрами, а выход подключен к регистрирующему блоку, блок нели нейнога преобразования снабжен управляющим элементом, элементом сравнения и двумя источниками опорного напряжения, выход одного из которых подключен к .одному входу элемента сравнения, 55 другой вход которого соединен с вы— ходом одного управляемого делителя напряжепия,одним входом которого

405 образован вход блока нелин:йнога преобразования, подключенный к выходу блока измерения среднеквадратических отклонений, причем выход элемента сравнения подключен к входу управляющего элемента, выход которого подключен к другому входу одного управляемого делителя напряжения и к входам управления последовательно соединенных других m управляемых делителей, к входу одного из которых подключен другой источник опорного напряжения, причем выход кахдого из m управляемых делителей подключен к m входам коммутатора.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства, Устройство содержит последовательно соединенные тензометрический преобразователь 1 деформации, измерительный усилитель 2, фильтр 3 с перестраиваемай частотной характеристикой, блок 4 измерения среднеквадратических отклонений, блок 5 нелиней-. ного преобразования, регистрируюший блок б и блок 7 управления парамет— рами. Блок 5 нелинейного преобразования содержит источники 8 и 9 опорнога напряжения, однотипные управляемые делители 10-13 напряжения, элемент

14 сравнения, управляющий элемент 15 и коммутатор 1б.

Выход источника 8 опорного напряжения соединен с входом элемента 14 сравнения, другой вход которого через управляемый делитель 13 подключен к выходу блока 4 измерения среднеквадратических отклонений. Выход элемента 14 сравнения соединен с входом управляющего элемента 15. Источник

9 опорного напряжения через ряд последовательно соединенных управляемых делителей 10-12 и коммутатор

16 соединен с входом блока 6. Управляющие входы делителей 10-13 напряжения подключены к выходу элемента

15. Количество последовательна соединенных управляемых делителей 1012 напряжения равно максимальному значению параметра кривой усталости m.

Выход блока 7 управления соединен с управляющими входами фильтра 3 и коммутатора 16.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерения, в зависимости ат значения величийы m, с помощью блока 7 управления устанавлива3 1051 ется необходимая частотная характеристика фильтра 3 и, через коммутатор

l6 блока 6 подключается к выходу m-го иэ последовательно соединенных управ.— ляемых делителей 10-12 напрях.ения.

На выходе источника 8 опорного напряжения устанавливается напряжение, соответствующее некоторому эталон-, ному значению среднеквадратического отклонения исследуемого сигнала S,,10 а на выходе источника 9 опорного напряжения устанавливается напряжение, соответствующее эталонной долговечности То, которая определяется как

То 0

Динамические напрях<ения,действующие в испытуемом изделии, преобразуются в электрический сигнал и с выхода преобразователя 1 через усили- 20 тель 2 и фильтр 3 поступают на вход блока 4. С выхода блока 4 сигнал, пропорциональный среднеквадратическому отклонению отфильтрованного исследуемого сигнала S поступает че- 25 рез управляемый делитель 13, коэффициент передачи которого пропорционален поступающему на его управляющий вход цифровому коду, на вход элемента 14 сравнения, в котором сравнивается с входными сигналом

S источника 8 ° Сигнал рассогласования с выхода элемента 14 сравнения поступает на вход элемента 15, который обеспечивает изменение поступа405 4 ющего на управляющий вход делителя

13 цифрового кода, и, соответственно, изменение коэффициента передачи управляемого делителя 13. Таким образом, коэффициент передачи К делителя 13 устанавливается равным отношению эталонного и измеренного срепнеквадоатического отклонения

К = S

Т . поступает на вход блока 6:через m последовательно соединенных управляемых делителей 10-12 напря— х<ения и коммутатор 16, причем коэффициенты передачи каждого из делителей 10-12 в соответствии с цифровым кодом с выхода элемента

15 также устанавливаются равнь<ми отношению К = S0/S. При этом на вход блока 6 поступает сигнал, равный

Т = То(5)

Принцип работы устройства опробирован в лабораторных условиях и показал повышение точности измерения прочности. Это позволяет уменьшить излишние запасы прочности и уменьшить металлоемкость конструкции в зависимости от показателя степени m кри— вой выносливости, так как механические напряжения и долговечность связаны степенной зависимостью согласна алгоритму устройства Т = с/.Г

Составитель.Э. Кондратенко

Редактор Е.Лушникова Техред H Añòàëoø Корректор И. Зрдейи

Заказ 8655!42 Тираж 873 Подпи с но е

ВИИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытии

113035, 11осква,%-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4